RU2754453C1 - Biocompatibility-ensuring coating for continuous analyte measurement - Google Patents

Biocompatibility-ensuring coating for continuous analyte measurement Download PDF

Info

Publication number
RU2754453C1
RU2754453C1 RU2020130955A RU2020130955A RU2754453C1 RU 2754453 C1 RU2754453 C1 RU 2754453C1 RU 2020130955 A RU2020130955 A RU 2020130955A RU 2020130955 A RU2020130955 A RU 2020130955A RU 2754453 C1 RU2754453 C1 RU 2754453C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer
biosensor
analyte
monomers
paragraphs
Prior art date
Application number
RU2020130955A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Пэн ЦЗОУ
Original Assignee
Ф. Хоффманн-Ля Рош Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ф. Хоффманн-Ля Рош Аг filed Critical Ф. Хоффманн-Ля Рош Аг
Application granted granted Critical
Publication of RU2754453C1 publication Critical patent/RU2754453C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14503Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue invasive, e.g. introduced into the body by a catheter or needle or using implanted sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54393Improving reaction conditions or stability, e.g. by coating or irradiation of surface, by reduction of non-specific binding, by promotion of specific binding
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14546Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring analytes not otherwise provided for, e.g. ions, cytochromes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1486Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using enzyme electrodes, e.g. with immobilised oxidase
    • A61B5/14865Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using enzyme electrodes, e.g. with immobilised oxidase invasive, e.g. introduced into the body by a catheter or needle or using implanted sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/001Enzyme electrodes
    • C12Q1/005Enzyme electrodes involving specific analytes or enzymes
    • C12Q1/006Enzyme electrodes involving specific analytes or enzymes for glucose

Abstract

FIELD: biotechnology.SUBSTANCE: proposed is a biosensor for determining an analyte, a method for manufacturing an implantable biosensor, an application of a biocompatibility-ensuring layer, and a method for continuous determination of an analyte in the body of a subject. The biosensor is coated with a biocompatibility-ensuring layer. Said layer comprises the polymer comprising side groups -CO-NR1R2, wherein R1and R2are independently selected from -H and C1-C6-alkyl, and has the chemical structure (II) or (IIa):wherein R4constitutes a crosslinkable or crosslinked side group, n is in the range from 0.01 to 0.99, and m is in the range from 0.99 to 0.01. The method for manufacturing includes partially coating the biosensor with said biocompatibility-ensuring layer. The method for determining an analyte includes determining the analyte by means of said biosensor.EFFECT: inventions ensure elimination of fouling and encapsulation of the implantable biosensors.14 cl, 5 dwg, 4 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к биосенсору для определения аналита, содержащему сенсорный модуль, по меньшей мере частично покрытый обеспечивающим биосовместимость слоем, причем обеспечивающий биосовместимость слой содержит полимер, имеющий боковые группы -СО-NR1R2, где R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C16-алкила. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу изготовления указанного биосенсора, а также к применениям и способам использования, относящимся к указанному биосенсору.The present invention relates to a biosensor for determining an analyte comprising a sensor module at least partially coated with a biocompatible layer, the biocompatible layer comprising a polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 , where R 1 and R 2 are independently selected from - H and C 1 -C 6 -alkyl. In addition, the present invention relates to a method for manufacturing said biosensor, as well as applications and methods of use related to said biosensor.

Уровень техникиState of the art

Биосенсоры для измерения аналитов в биологических жидкостях, в частности сенсоры, рассчитанные на имплантацию, должны выполнять ряд функций: с одной стороны, сенсор должен обеспечивать специфичность и чувствительность измерения, исключая воздействие помех, возникающих, например, от определенных соединений, таких как клетки, содержащихся в физиологических жидкостях. С этой целью биосенсоры часто покрывают мембранами, задерживающими определенные соединения, чтобы обеспечить возможность доступа к собственно сенсорному модулю только для низкомолекулярных соединений, т.е. соединений с низким молекулярным весом. С другой стороны, для имплантируемых сенсоров предпочтительно, чтобы такие сенсоры могли оставаться на месте их установки в течение долгого времени без снижения качества измерения, чтобы избавить пациента от необходимости частой замены сенсора. Соответственно, имплантируемые сенсоры покрывают биосовместимыми полимерами, чтобы избежать восприятия организмом имплантированного сенсора как инородного тела и отторжения сенсора. Кроме того, подходящий биосовместимый слой должен препятствовать осаждению на мембране составных компонентов физиологических жидкостей, например полипептидов или клеток, поскольку это ведет к забиванию пор мембраны, что вызывает увеличение измерительного шума и уменьшение интенсивности полезного сигнала.Biosensors for measuring analytes in biological fluids, in particular sensors designed for implantation, must perform a number of functions: on the one hand, the sensor must ensure the specificity and sensitivity of the measurement, excluding the influence of interferences arising, for example, from certain compounds, such as cells contained in physiological fluids. For this purpose, biosensors are often coated with membranes that trap certain compounds in order to provide access to the sensor module proper only for low-molecular-weight compounds, i.e. compounds with low molecular weight. On the other hand, for implantable sensors, it is preferable that such sensors can remain in place for a long time without degrading the measurement quality, in order to save the patient from the need for frequent sensor replacement. Accordingly, the implanted sensors are coated with biocompatible polymers to avoid the body's perception of the implanted sensor as a foreign body and sensor rejection. In addition, a suitable biocompatible layer should prevent the deposition of constituent components of physiological fluids, for example, polypeptides or cells, on the membrane, since this leads to clogging of the pores of the membrane, which causes an increase in the measurement noise and a decrease in the intensity of the useful signal.

В частности, было замечено, что на имплантированных биосенсорах часто образуется слой клеток, что препятствует прохождению к сенсору молекул, неспособных легко диффундировать через слой клеток, в том числе, например, молекул глюкозы. Соответственно, было предложено предусмотреть мембрану, мешающую образованию барьерного клеточного слоя, и защитить чувствительные зоны имплантируемого устройства от биообрастания за счет включения в биоинтерфейсную мембрану биоактивных агентов (US 2006/0198864 А1). Кроме того, для улучшения характеристик биосенсоров применяются биосовместимые полимеры, такие как составы ADAPT™. Hu и коллеги разработали предохраняющее от обрастания цвиттерионное покрытие для биосенсоров на базе ферментов (Hu и соавт., Langmuir, 2016, 32, 11763-11770), основанное на pSBMA (поли-N-(3-сульфопропил)-N-(метакрилоксиэтил)-N,N-диметиламмонийбетаин) с использованием электрохимически индуцированной радикальной полимеризации с переносом атома (eATRP). Krishnan и коллеги в своей работе (Krishnan и соавт., J. Mater. Chem., 2008, 18, 3405-3413) обсуждают ряд полимеров с противобиообрастающим действием, в том числе гидрофильные пегилированные полимеры, цвиттерионные полимеры и полимеры, содержащие олигосахаридные группы, главным образом в контексте судовых покрытий.In particular, it was noticed that a layer of cells is often formed on the implanted biosensors, which prevents the passage of molecules to the sensor, which are unable to easily diffuse through the layer of cells, including, for example, glucose molecules. Accordingly, it was proposed to provide a membrane that interferes with the formation of a barrier cell layer, and to protect the sensitive areas of the implantable device from biofouling due to the inclusion of bioactive agents in the biointerface membrane (US 2006/0198864 A1). In addition, biocompatible polymers such as ADAPT ™ formulations are used to improve the performance of biosensors. Hu and colleagues have developed an enzyme-based antifouling zwitterionic coating for biosensors (Hu et al., Langmuir, 2016, 32, 11763-11770) based on pSBMA (poly-N- (3-sulfopropyl) -N- (methacryloxyethyl) -N, N-dimethylammonium betaine) using electrochemically induced atom transfer radical polymerization (eATRP). Krishnan and colleagues (Krishnan et al., J. Mater. Chem., 2008, 18, 3405-3413) discuss a number of anti-biofouling polymers, including hydrophilic pegylated polymers, zwitterionic polymers and polymers containing oligosaccharide groups, mainly in the context of marine coatings.

Тем не менее, у биосенсоров, например у имплантируемых биосенсоров для непрерывного мониторирования гликемии (НМГ), с используемыми в настоящее время биосовместимыми полимерами проявление признаков ощутимого обрастания может начаться после относительно короткого времени ношения.However, biosensors such as implantable biosensors for continuous glycemic monitoring (LMWH) with currently used biocompatible polymers can begin to show signs of perceptible fouling after a relatively short time of wearing.

Решаемая задачаThe problem to be solved

Поэтому в основу настоящего изобретения была положена задача предложить усовершенствованные средства и способы для покрытия биосенсоров, позволяющие по меньшей мере частично устранить недостатки уровня техники, что в особенности касается процессов обрастания и капсулирования.Therefore, the present invention was based on the task of providing improved means and methods for coating biosensors, allowing at least partially to eliminate the disadvantages of the prior art, in particular the fouling and encapsulation processes.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Эта задача решается в предлагаемых в настоящем изобретении средствах и способах, охарактеризованных признаками независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения, которые могут быть реализованы в отдельности или в любой комбинации, указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.This problem is solved in the proposed in the present invention means and methods, characterized by the features of the independent claims. Preferred embodiments of the invention, which may be carried out individually or in any combination, are indicated in the dependent claims.

Соответственно, настоящее изобретение относится к сенсору для определения аналита, содержащему сенсорный модуль, по меньшей мере частично снабженный обеспечивающим биосовместимость покрытием, причем обеспечивающее биосовместимость покрытие содержит полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, где R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C1-C6-алкила.Accordingly, the present invention relates to an analyte sensor comprising a sensor module at least partially provided with a biocompatible coating, the biocompatible coating comprising a polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 , wherein R 1 and R 2 are independently selected from -H and C 1 -C 6 -alkyl.

В тексте описания и формулы изобретения термины "имеет", "содержит", "включает (в себя)" или любые их грамматические разновидности употребляются неисключительным образом, оставляя соответствующие формулировки открытыми. Таким образом, эти термины могут использоваться как в ситуации, в которой в соответствующем объекте в контексте изобретения отсутствуют какие-либо иные признаки, кроме признака, вводимого этими терминами, так и в ситуации, в которой также присутствует один или несколько других признаков. Например, выражения "А имеет Б", "А содержит Б" и "А включает в себя Б" могут использоваться как в ситуации, в которой в объекте А отсутствуют другие элементы, кроме Б (т.е. в ситуации, в которой А состоит из Б и только из Б), так и в ситуации, в которой в объекте А, помимо Б, присутствует один или несколько других элементов, например, элемент В, элементы Г и Д или другие дополнительные элементы.In the text of the description and the claims, the terms "has", "contains", "includes (includes)" or any of their grammatical variations are used in a non-exclusive manner, leaving the corresponding wording open. Thus, these terms can be used both in a situation in which in the corresponding object in the context of the invention there are no other features other than the feature introduced by these terms, and in a situation in which one or more other features are also present. For example, the expressions "A has B", "A contains B" and "A includes B" can be used as in a situation in which there are no other elements in object A besides B (i.e. in a situation in which A consists of B and only B), and in a situation in which object A, in addition to B, contains one or more other elements, for example, element C, elements D and D, or other additional elements.

Далее, ниже по тексту выражения "предпочтительно", "более предпочтительно", "особенно", "преимущественно", "в частности", "прежде всего" или аналогичные выражения используются в отношении факультативных признаков, не ограничивая других возможностей. Поэтому признаки, вводимые этими выражениями, являются факультативными, т.е. необязательными, и предполагается, что они никоим образом не ограничивают объема патентных притязаний. Как должно быть понятно специалисту, осуществление изобретения возможно с использованием альтернативных признаков. Аналогичным образом, признаки, вводимые выражением "в одном варианте (осуществления изобретения)" или аналогичными выражениями, предполагаются факультативными и не подразумевают каких бы то ни было ограничений в отношении других вариантов осуществления изобретения, в отношении объема правовой охраны изобретения и в отношении возможностей комбинирования вводимых таким образом признаков с другими факультативными или обязательными признаками изобретения.Further, below in the text, the expressions "preferably", "more preferably", "especially", "predominantly", "in particular", "primarily" or similar expressions are used in relation to optional features, without limiting other possibilities. Therefore, the features introduced by these expressions are optional, i.e. are optional and are not intended to limit the scope of the patent claims in any way. As should be understood by a person skilled in the art, implementation of the invention is possible using alternative features. Likewise, the features introduced by the expression "in one embodiment (implementation of the invention)" or similar expressions are intended to be optional and do not imply any limitation with respect to other embodiments of the invention, with respect to the scope of the invention, and with respect to the possibilities of combining introduced thus features with other optional or mandatory features of the invention.

В контексте изобретения термин "стандартные условия", если не указано иное, относится к стандартным условиям ИЮПАК в отношении температуры и давления окружающей среды, т.е., в одном варианте осуществления изобретения он относится к температуре 25°С и абсолютному давлению 100 кПа; также в одном варианте осуществления изобретения стандартные условия включают в себя рН=7. Кроме того, если не оговорено иное, слова "примерно", "приблизительно" или "около", предваряющие указание того или иного значения, означают применимость технических допусков на указанное значение, общепринятых в соответствующей области техники, причем в одном варианте осуществления изобретения эти слова указывают на то, что допустимые отклонения указанного значения составляют ±20%, в еще одном варианте осуществления изобретения допустимые отклонения составляют ±10%, в еще одном варианте осуществления изобретения допустимые отклонения составляют ±5%. Кроме того, термин "по существу" указывает на то, что отклонения, влияющие на указанный результат или применение, отсутствуют, т.е. потенциальные отклонения не приводят к тому, что указанный результат отклоняется более чем на ±20%, в еще одном варианте осуществления изобретения более чем на ±10%, в еще одном варианте осуществления изобретения - более чем на ±5%. Так, выражение "состоящий по существу из" означает включение в состав указанных в этом выражении компонентов и исключение других компонентов, кроме материалов, присутствующих в виде примесей, материалов, неизбежно присутствующих в результате проведения процессов, используемых для получения этих компонентов, и компонентов, добавляемых с иной целью, нежели достижение технического результата изобретения. Например, композиция, определяемая с использованием фразы "состоящая по существу из", включает в себя любую известную приемлемую добавку, наполнитель, разбавитель, носитель и т.п. В одном варианте осуществления изобретения композиция, состоящая по существу из некоего набора компонентов, будет содержать неуказанный(-ые) в этом наборе компонент(-ы) в количестве менее 5 мас. %, в еще одном варианте осуществления изобретения в количестве менее 3 мас. %, в еще одном варианте осуществления изобретения в количестве менее 1%, в еще одном варианте осуществления изобретения - в количестве менее 0,1 мас. %.In the context of the invention, the term "standard conditions", unless otherwise indicated, refers to the standard IUPAC conditions with respect to ambient temperature and pressure, ie, in one embodiment, it refers to a temperature of 25 ° C and an absolute pressure of 100 kPa; also in one embodiment, standard conditions include pH = 7. In addition, unless otherwise indicated, the words "about", "about" or "about" preceding the indication of a value means the applicability of technical tolerances for the indicated value generally accepted in the relevant field of technology, and in one embodiment of the invention these words indicate that the tolerances for said value are ± 20%, in yet another embodiment, the tolerances are ± 10%, in yet another embodiment, the tolerances are ± 5%. In addition, the term "substantially" indicates that there is no variation affecting the specified result or application, i. E. potential deviations do not lead to the fact that the specified result deviates by more than ± 20%, in another embodiment of the invention by more than ± 10%, in another embodiment of the invention by more than ± 5%. Thus, the expression "consisting essentially of" means the inclusion in the composition of the components indicated in this expression and the exclusion of other components, in addition to materials present in the form of impurities, materials inevitably present as a result of the processes used to obtain these components, and the components added with a purpose other than the achievement of the technical result of the invention. For example, a composition as defined using the phrase "consisting essentially of" includes any known acceptable additive, filler, diluent, carrier, and the like. In one embodiment of the invention, a composition consisting essentially of a set of components will contain an unspecified component (s) in this set in an amount of less than 5 wt. %, in another embodiment of the invention in an amount of less than 3 wt. %, in another embodiment of the invention in an amount of less than 1%, in another embodiment of the invention in an amount of less than 0.1 wt. %.

Термин "биосенсор" в контексте изобретения относится к устройству, содержащему средства, рассматриваемые в данном описании. Биосенсор содержит по меньшей мере сенсорный модуль и обеспечивающий биосовместимость слой, которые описываются ниже. В одном варианте осуществления изобретения биосенсор является имплантируемым, в частности имплантируемым подкожно. В одном варианте осуществления изобретения биосенсор является полностью имплантируемым, т.е. биосенсор имплантируется вместе со своими средствами внешней связи, т.е. связи с внешними устройствами, при этом, в частности, для работы биосенсора не требуется отверстие в коже субъекта. Так, в одном варианте осуществления изобретения взаимодействие биосенсора с внешними устройствами осуществляется посредством беспроводной связи. Как должно быть понятно специалисту, для введения биосенсора в тело может требоваться отверстие в коже субъекта.The term "biosensor" in the context of the invention refers to a device containing the means described in this description. The biosensor contains at least a sensor module and a biocompatible layer, which are described below. In one embodiment of the invention, the biosensor is implantable, in particular subcutaneously implantable. In one embodiment, the biosensor is fully implantable, i. E. the biosensor is implanted together with its external communication means, i.e. communication with external devices, while, in particular, for the operation of the biosensor does not require a hole in the skin of the subject. Thus, in one embodiment of the invention, the interaction of the biosensor with external devices is carried out via wireless communication. As will be appreciated by one of ordinary skill in the art, insertion of the biosensor into the body may require an opening in the skin of a subject.

В одном варианте осуществления изобретения сенсор также имеет окно, т.е. отверстие, позволяющее сенсорному модулю контактировать с окружающей средой, в частности физиологической жидкостью. В одном варианте осуществления изобретения указанное окно расположено вблизи сенсорного модуля, а обеспечивающий биосовместимость слой, при необходимости в комбинации с диффузионной мембраной, отделяет сенсорный модуль от анализируемой среды. Кроме того, в частном случае, когда биосенсор является имплантируемым, он также содержит электрические и электронные средства, в том числе, например, источник энергии, такой как батарея, и/или коммуникационный блок для обмена информацией с внешним устройством, например для передачи значений аналита. Из уровня техники широко известны средства, подходящие для реализации источников энергии и коммуникационных блоков. В одном варианте осуществления изобретения биосенсор также содержит обрабатывающий блок, преобразующий обнаруживаемый сигнал или полученный из него физический сигнал, например электрический сигнал, в сигнал, передаваемый в считывающий блок, например считыватель. В еще одном варианте осуществления изобретения обрабатывающий блок преобразует обнаруживаемый сигнал или полученный из него физический сигнал в измеренное значение (результат измерения), например в концентрацию аналита. Следует иметь в виду, что вышеупомянутые средства могут выполнять дополнительные функции, и что биосенсор может содержать и другие средства, уместные с точки зрения специалиста.In one embodiment, the sensor also has a window, i. E. an opening allowing the sensor module to contact the environment, in particular physiological fluid. In one embodiment of the invention, said window is located near the sensor module, and a biocompatible layer, optionally in combination with a diffusion membrane, separates the sensor module from the medium to be analyzed. In addition, in the particular case when the biosensor is implantable, it also contains electrical and electronic means, including, for example, an energy source, such as a battery, and / or a communication unit for exchanging information with an external device, for example, for transmitting analyte values ... Means suitable for realizing energy sources and communication units are well known in the art. In one embodiment of the invention, the biosensor also comprises a processing unit that converts the detected signal, or a physical signal derived therefrom, such as an electrical signal, into a signal transmitted to a reading unit, such as a reader. In yet another embodiment of the invention, the processing unit converts the detected signal or a physical signal derived therefrom into a measured value (measurement result), for example, an analyte concentration. It should be borne in mind that the aforementioned means may perform additional functions, and that the biosensor may contain other means that are relevant from the point of view of a specialist.

В одном варианте осуществления изобретения биосенсор также содержит диффузионную мембрану. Термин "диффузионная мембрана" в контексте изобретения относится к полимеру, допускающему диффузию аналита, т.е. позволяющему аналиту диффундировать через себя, в частности относится к полимеру толщиной от 1 до 100 мкм, в частности - толщиной от 2,5 до 50 мкм. В одном варианте осуществления изобретения диффузионная мембрана содержит биосовместимый полимер, в частности полимер, полученный полимеризацией мономеров бутилметакрилата (BUMA) и/или 2-гидроксиэтилметакрилата (НЕМА), или состоит из такого биосовместимого полимера. В еще одном варианте осуществления изобретения диффузионная мембрана содержит а гидрофильный полиуретановый полимер (HPU). В еще одном варианте осуществления изобретения диффузионная мембрана допускает диффузию аналита, но не высокомолекулярных компонентов, содержащихся в анализируемой среде, например в физиологической жидкости. Соответственно, в одном варианте осуществления изобретения диффузионная мембрана, в частности, допускает диффузию молекул с молекулярной массой менее 10 кДа, в частности менее 5 кДа, в частности менее 1 кДа. Так, в одном варианте осуществления изобретения диффузионная мембрана представляет собой полупроницаемую мембрану, в частности диализную мембрану, прежде всего биосовместимую диализную мембрану.In one embodiment, the biosensor also comprises a diffusion membrane. The term "diffusion membrane" in the context of the invention refers to a polymer that allows diffusion of an analyte, i. E. allowing the analyte to diffuse through itself, in particular refers to a polymer with a thickness of 1 to 100 μm, in particular a thickness of 2.5 to 50 μm. In one embodiment, the diffusion membrane comprises a biocompatible polymer, in particular a polymer obtained by polymerizing butyl methacrylate (BUMA) and / or 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) monomers, or consists of such a biocompatible polymer. In yet another embodiment of the invention, the diffusion membrane comprises a hydrophilic polyurethane polymer (HPU). In yet another embodiment of the invention, the diffusion membrane permits the diffusion of the analyte, but not of the high molecular weight components contained in the medium to be analyzed, for example in physiological fluid. Accordingly, in one embodiment of the invention, the diffusion membrane, in particular, allows the diffusion of molecules with a molecular weight of less than 10 kDa, in particular less than 5 kDa, in particular less than 1 kDa. Thus, in one embodiment of the invention, the diffusion membrane is a semipermeable membrane, in particular a dialysis membrane, in particular a biocompatible dialysis membrane.

В одном варианте осуществления изобретения биосенсор полностью покрыт обеспечивающим биосовместимость слоем. В еще одном варианте осуществления изобретения сенсор изготовлен из инертного материала и содержит окно, описанное выше, причем такое окно по меньшей мере частично покрыто обеспечивающим биосовместимость слоем; или окно и/или сенсорный модуль по меньшей мере частично покрыты по меньшей мере обеспечивающим биосовместимость слоем, причем выражение "по меньшей мере частично покрыто" означает, что обеспечивающим биосовместимость слоем покрыта по меньшей мере площадь поверхности, достаточная для выполнения измерения аналита. В одном варианте осуществления изобретения мембраной, обеспечивающей биосовместимость, покрыто по меньшей мере 25%, в еще одном варианте по меньшей мере 50%, в еще одном варианте по меньшей мере 75%, в еще одном варианте - по меньшей мере 90%, площади окна и/или тестового поля сенсорного модуля, как указано ниже.In one embodiment, the biosensor is completely coated with a biocompatible layer. In yet another embodiment of the invention, the sensor is made of an inert material and comprises a window as described above, such window being at least partially covered with a biocompatible layer; or the window and / or sensor module is at least partially covered with at least a biocompatible layer, wherein the expression "at least partially covered" means that at least a sufficient surface area is covered with the biocompatible layer to perform an analyte measurement. In one embodiment, the biocompatible membrane covers at least 25%, in another embodiment at least 50%, in another embodiment at least 75%, in another embodiment at least 90% of the window area and / or the test field of the sensor module, as indicated below.

В одном варианте осуществления изобретения биосенсор представляет собой электрохимический биосенсор; таким образом, биосенсор может содержать дополнительные электрические выводы и контакты. В одном варианте осуществления изобретения биосенсор содержит дополнительные электроды, которыми могут быть электроды, обладающие описанными ниже признаками, или электроды, отличающиеся от них конструктивно и/или функционально. Дополнительные электроды могут быть приспособлены, например, для использования при контроле заполнения, в качестве датчика температуры и т.п. В одном варианте осуществления изобретения биосенсор также содержит противоэлектрод, в еще одном варианте осуществления изобретения также содержит электрод сравнения и противоэлектрод. Из уровня техники известно, что биосенсор может содержать три электрода, каждому из которых соответствует рабочий (индикаторный) электрод, противоэлектрод и электрод сравнения ("трехэлектродная схема"); или биосенсор может содержать два электрода, одним из которых является рабочий электрод, а вторым - противоэлектрод и электрод сравнения ("двухэлектродная схема"). Как указано выше, биосенсор также может содержать дополнительные электроды. В контексте настоящего изобретения по меньшей мере рабочий электрод находится в электрическом, т.е. проводящем, контакте по меньшей мере с участком тестового поля.In one embodiment, the biosensor is an electrochemical biosensor; thus, the biosensor can contain additional electrical leads and contacts. In one embodiment of the invention, the biosensor contains additional electrodes, which can be electrodes having the characteristics described below, or electrodes that are structurally and / or functionally different from them. Additional electrodes can be adapted, for example, for use in filling control, as a temperature sensor, etc. In one embodiment of the invention, the biosensor also comprises a counter electrode, in another embodiment of the invention also comprises a reference electrode and a counter electrode. It is known from the prior art that a biosensor may contain three electrodes, each of which corresponds to a working (indicator) electrode, a counter electrode and a reference electrode ("three-electrode circuit"); or the biosensor may contain two electrodes, one of which is a working electrode and the other is a counter electrode and a reference electrode ("two-electrode circuit"). As indicated above, the biosensor can also contain additional electrodes. In the context of the present invention, at least the working electrode is in electrical, i. E. conducting, contact with at least a portion of the test field.

В одном варианте осуществления изобретения биосенсор представляет собой оптический биосенсор; таким образом, биосенсор может содержать дополнительные оптические средства, например осветительный блок и/или чувствительный к оптическому излучению (светочувствительный) элемент, например фотоэлемент. В одном варианте осуществления изобретения сенсорный модуль содержит по меньшей мере один источник света для освещения по меньшей мере части тестового поля, рассматриваемого в данном описании, и содержит по меньшей мере один чувствительный к оптическому излучению элемент, способный определять свет обнаружения (отклика), исходящий от указанного тестового поля. Так, в одном варианте осуществления изобретения сенсорный модуль содержит по меньшей мере один источник света, например светоизлучающий диод (СИД). В одном варианте осуществления изобретения вышеупомянутый свет обнаружения (отклика) выбран из группы, состоящей из света, отражаемого тестовым полем, света, пропускаемого тестовым полем, и света, излучаемого тестовым полем. В одном варианте осуществления изобретения чувствительный к оптическому излучению элемент включает в себя по меньшей мере один элемент, способный регистрировать свет, излученный источником света и отраженный и/или пропущенный тестовым полем. Указанный чувствительный к оптическому излучению элемент может представлять собой, например, фотодиод. В одном варианте осуществления изобретения чувствительный к оптическому излучению элемент включает в себя по меньшей мере одну одномерную или двумерную матрицу чувствительных к оптическому излучению элементов, в одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один чип камеры, в частности по меньшей мере один чип на приборах с зарядовой связью (ПЗС). В одном варианте осуществления изобретения оптический сигнал после его регистрации преобразуется в электрический сигнал, и таким образом биосенсор может содержать дополнительные элементы, описанные выше для электрохимического сенсора и уместные с точки зрения специалиста.In one embodiment, the biosensor is an optical biosensor; thus, the biosensor may contain additional optical means, for example an illumination unit and / or an optical radiation-sensitive (light-sensitive) element, for example a photocell. In one embodiment, the sensor module comprises at least one light source for illuminating at least a portion of the test field discussed herein, and comprises at least one optical radiation sensitive element capable of detecting detection (response) light emanating from the specified test field. Thus, in one embodiment of the invention, the sensor module comprises at least one light source, such as a light emitting diode (LED). In one embodiment of the invention, the aforementioned detection (response) light is selected from the group consisting of light reflected by the test field, light transmitted by the test field, and light emitted by the test field. In one embodiment of the invention, the optical radiation sensitive element includes at least one element capable of detecting light emitted by the light source and reflected and / or transmitted by the test field. The specified light-sensitive element can be, for example, a photodiode. In one embodiment of the invention, the light-sensitive element includes at least one one-dimensional or two-dimensional array of light-sensitive elements, in one embodiment of the invention at least one camera chip, in particular at least one chip on charge devices. communication (CCD). In one embodiment of the invention, the optical signal is converted into an electrical signal after registration, and thus the biosensor may contain additional elements described above for the electrochemical sensor and relevant from the point of view of a specialist.

Термин "сенсорный модуль" в контексте изобретения относится к устройству, содержащему по меньшей мере одно тестовое поле, генерирующее в присутствии аналита обнаруживаемый сигнал, а при необходимости также содержащему узел обнаружения сигналов, обнаруживающий и/или преобразующий обнаруживаемый сигнал в выходной сигнал, например электрический выходной сигнал, например в ток, напряжение и т.п. В одном варианте осуществления изобретения сенсорный модуль выбран из оптического сенсорного модуля и электрохимического сенсорного модуля, как указано выше. В принципе, оба этих типа сенсорного модуля известны из уровня техники.The term "sensor module" in the context of the invention refers to a device comprising at least one test field, generating a detectable signal in the presence of an analyte, and optionally also containing a signal detection unit that detects and / or converts the detected signal into an output signal, for example an electrical output. signal, such as current, voltage, etc. In one embodiment of the invention, the sensor module is selected from an optical sensor module and an electrochemical sensor module as described above. In principle, both of these types of sensor modules are known from the prior art.

Термин "обнаруживаемый сигнал" в контексте изобретения относится к свойству аналитического (индикаторного) реагента, которое изменяется в присутствии аналита и которое может быть переведено в физический сигнал любого рода. В одном варианте осуществления изобретения изменение этого измеряемого свойства и/или генерируемого на его основе сигнала является пропорциональным концентрации аналита в пробе. В одном варианте осуществления изобретения, как описано выше, измеряемое свойство представляет собой изменение цвета и/или интенсивности цвета аналитического реагента, т.е. в частности, изменение спектра поглощения и/или излучения аналитического реагента. Таким образом, при изменении измеряемого свойства оптическое свойство в одном варианте осуществления изобретения выбрано из группы, состоящей из: свойства отражения, в частности отражающей способности и/или диффузного отражения; свойства пропускания, в частности поглощения; цвета; люминесценции, в частности флуоресценции. Также в одном варианте осуществления изобретения измеряемое свойство представляет собой концентрацию восстановившегося или окислившегося окислительно-восстановительного соединения, например медиатора, как это рассматривается в данном описании. Методы преобразования измеряемого свойства, определенного выше, в физический сигнал, который может считываться в качестве измеренного значения, хорошо известны в уровне техники и описаны, например, в публикациях ЕР 0821234, ЕР 0974303 и US 2005/0023152.The term "detectable signal" in the context of the invention refers to a property of an analytical (indicator) reagent that changes in the presence of an analyte and which can be converted into a physical signal of any kind. In one embodiment of the invention, the change in this measured property and / or the signal generated therefrom is proportional to the concentration of the analyte in the sample. In one embodiment of the invention, as described above, the measured property is a change in color and / or color intensity of an analytical reagent, i. E. in particular, a change in the absorption and / or emission spectrum of an analytical reagent. Thus, when the measured property changes, the optical property in one embodiment of the invention is selected from the group consisting of: reflection property, in particular reflectivity and / or diffuse reflection; transmission properties, in particular absorption; colors; luminescence, in particular fluorescence. Also in one embodiment, the property being measured is the concentration of a reduced or oxidized redox compound, eg, a mediator, as discussed herein. Methods for converting a measurable property defined above into a physical signal that can be read as a measured value are well known in the art and are described, for example, in EP 0821234, EP 0974303 and US 2005/0023152.

В одном варианте осуществления изобретения измеряемое свойство представляет собой состояние окисления-восстановления окислительно-восстановительного соединения, содержащегося в аналитическом реагенте, и обнаруживается электрохимическими средствами, например, путем измерения напряжения, емкости, полной проводимости (адмитанса), тока или любого параметра, уместного с точки зрения специалиста. Так, настоящее изобретение также предусматривает, что аналитический реагент включает в себя химический реагент для реагирования с аналитом с выработкой электрохимического сигнала, характеризующего присутствие аналита в пробе жидкости. В случае глюкозы как предпочтительного аналита активные компоненты аналитического реагента, как правило, включают в себя фермент, использующий, в частности использующий специфически, глюкозу, и при необходимости медиатор окисления-восстановления. В еще одном варианте осуществления изобретения указанный фермент включает в себя глюкозооксидазу и/или глюкозодегидрогеназу. В одном варианте осуществления изобретения фермент в присутствии аналита продуцирует восстановленный кофактор, например НАД(Ф)Н, а медиатор, в свою очередь, реагирует с восстановленным кофактором. Затем медиатор переносит окислительно-восстановительный эквивалент продукта аналита на поверхность электрода за счет диффузии. Там медиатор окисляется количественно при определенном анодном потенциале, и результирующий ток соотносится с кажущейся концентрацией глюкозы. Предпочтительными медиаторами окисления-восстановления обычно являются быстро восстанавливающиеся и окисляющиеся молекулы. В качестве примеров можно назвать феррицианид, нитрозоанилин и их производные, а также ферроцен и его производные. В еще одном варианте осуществления изобретения фермент, например глюкозооксидаза, продуцирует пероксид, в частности пероксид водорода, который определяется электрохимически. Существует ряд систем реагентов, пригодных для определения глюкозы, к примерам которых относятся решения, касающиеся возбуждения переменным током, сенсоров аналита и биосенсоров, описанные в патентах US 5385846, US 5997817 и в заявке №10/008788 на перевыдачу патента США ("Тест-полоска с электрохимическим биосенсором"); реагента кНАД (карбаНАД), описанного в публикациях WO 2007/012494, WO 2009/103540, WO 2011/012269, WO 2011/012270 и WO 2011/012271, и реагента SCV, описанного в публикациях ЕР 0354441, ЕР 0431456.In one embodiment of the invention, the property being measured is the redox state of a redox compound contained in the analytical reagent and is detected by electrochemical means, for example, by measuring voltage, capacitance, admittance, current, or any parameter relevant to of a specialist's point of view. Thus, the present invention also provides that the analytical reagent includes a chemical reagent for reacting with the analyte to generate an electrochemical signal indicative of the presence of the analyte in a liquid sample. In the case of glucose as the preferred analyte, the active components of the analytical reagent typically include an enzyme using, in particular specifically using, glucose, and optionally a redox mediator. In another embodiment, said enzyme comprises glucose oxidase and / or glucose dehydrogenase. In one embodiment, the enzyme, in the presence of the analyte, produces a reduced cofactor, for example NAD (P) H, and the mediator, in turn, reacts with the reduced cofactor. The mediator then transfers the redox equivalent of the analyte product to the electrode surface by diffusion. There, the mediator is oxidized quantitatively at a certain anodic potential, and the resulting current is related to the apparent glucose concentration. Preferred redox mediators are generally rapidly reducing and oxidizing molecules. Examples include ferricyanide, nitrosoaniline and their derivatives, as well as ferrocene and its derivatives. In yet another embodiment of the invention, an enzyme, for example glucose oxidase, produces a peroxide, in particular hydrogen peroxide, which is determined electrochemically. There are a number of reagent systems suitable for glucose determination, examples of which include solutions for AC excitation, analyte sensors and biosensors described in US patents 5385846, US5997817 and in application No. with an electrochemical biosensor "); reagent KNAD (carbANAD) described in publications WO 2007/012494, WO 2009/103540, WO 2011/012269, WO 2011/012270 and WO 2011/012271, and SCV reagent described in publications EP 0354441, EP 0431456.

В еще одном варианте осуществления изобретения аналитическая реакция сопровождается изменением цвета аналитического реагента или по меньшей мере его части. В одном варианте осуществления изобретения аналитический реагент включает в себя по меньшей мере один фермент, который, в частности непосредственно или опосредованно, реагирует с аналитом, прежде всего реагирует с высокой специфичностью, причем в аналитическом реагенте также присутствует одно или несколько оптических индикаторных веществ, которые при реакции по меньшей мере одного фермента с аналитом свидетельствуют по меньшей мере об одном изменении оптически обнаруживаемого свойства. Так, по меньшей мере один индикатор может включать в себя один или несколько красителей, участвующих в окрашивающей реакции, свидетельствующей о ферментативной реакции по меньшей мере одного фермента и аналита. Пример оптического определения аналита раскрыт, например, в публикации WO 2015/005953 А1.In yet another embodiment of the invention, the analytical reaction is accompanied by a color change of the analytical reagent, or at least part of it. In one embodiment of the invention, the analytical reagent comprises at least one enzyme which, in particular directly or indirectly, reacts with the analyte, in particular reacts with high specificity, wherein one or more optical indicator substances are also present in the analytical reagent, which, when the reactions of the at least one enzyme with the analyte indicate at least one change in the optically detectable property. Thus, at least one indicator may include one or more dyes participating in a coloring reaction indicating an enzymatic reaction of at least one enzyme and analyte. An example of the optical determination of an analyte is disclosed, for example, in WO 2015/005953 A1.

Термин "тестовое поле" в контексте изобретения относится к непрерывному (связному) или прерывному (несвязному) количеству аналитического реагента, которое, в частности, расположено на по меньшей мере одном носителе, например, на по меньшей мере одном пленочном носителе. Так, аналитический реагент, рассматриваемый в других местах описания, может образовывать одну или несколько пленок или слоев тестового поля или может содержаться в такой(-их) пленке(-ах) или в таком(-их) слое(-ях) тестового поля, и/или тестовое поле может содержать слоистую структуру с одним или несколькими слоями, в которой по меньшей мере один из слоев содержит аналитический реагент. Так, тестовое поле может содержать расположенную на носителе слоистую структуру, причем проба может контактировать со слоистой структурой по меньшей мере с одной стороны нанесения пробы. В одном варианте осуществления изобретения тестовое поле имеет многослойную структуру, содержащую по меньшей мере один аналитический слой, имеющий по меньшей мере один аналитический реагент, а также содержащую по меньшей мере один разделительный слой, способный отделять по меньшей мере один состоящий из частиц компонент, содержащийся в физиологической жидкости, причем разделительный слой расположен между аналитическим слоем и местом доступа пробы.The term "test field" in the context of the invention refers to a continuous (coherent) or discontinuous (non-coherent) amount of an analytical reagent, which, in particular, is located on at least one carrier, for example, on at least one film carrier. Thus, an analytical reagent considered elsewhere in the description may form one or more films or layers of the test field, or may be contained in such film (s) or such layer (s) of the test field, and / or the test field may comprise a layered structure with one or more layers, in which at least one of the layers contains an analytical reagent. Thus, the test field can contain a layered structure located on the carrier, and the sample can be in contact with the layered structure from at least one side of the sample application. In one embodiment of the invention, the test field has a multilayer structure comprising at least one assay layer having at least one assay reagent and also comprising at least one separation layer capable of separating at least one particulate component contained in physiological fluid, and the separating layer is located between the analytical layer and the sample access site.

Термины "аналитический реагент" или "аналитический материал" относятся к веществу или смеси веществ, которое(-ые) в присутствии аналита способно(-ы) вызывать изменение по меньшей мере одного измеряемого свойства. В одном варианте осуществления изобретения аналитический материал в присутствии аналита участвует по меньшей мере в одной оптически или электрохимически обнаруживаемой аналитической реакции. В одном варианте осуществления изобретения аналитическая реакция протекает, по меньшей мере частично, при посредстве по меньшей мере одного фермента, и соответственно в одном варианте осуществления изобретения аналитический материал включает в себя по меньшей мере один фермент, способный в присутствии аналита участвовать по меньшей мере в одной ферментативной реакции. Что касается аналитического реагента, из уровня техники известны различные возможности получения аналитических реагентов. Аналитический реагент выбирают по определяемому аналиту.The terms "analytical reagent" or "analytical material" refer to a substance or mixture of substances that, in the presence of an analyte, is (are) capable of causing a change in at least one measurable property. In one embodiment, the analyte participates in at least one optically or electrochemically detectable analytical reaction in the presence of the analyte. In one embodiment of the invention, the analytical reaction proceeds, at least in part, by means of at least one enzyme, and accordingly, in one embodiment of the invention, the analytical material comprises at least one enzyme capable of participating in at least one enzymatic reaction. As far as the analytical reagent is concerned, various possibilities for the preparation of analytical reagents are known in the art. The analytical reagent is selected according to the analyte to be determined.

Термин "фермент" в контексте изобретения относится к биологической макромолекуле, в частности к полипептиду, катализирующей в присутствии аналита химическую реакцию, в результате которой образуется или расходуется соединение, обеспечивающее обнаруживаемый сигнал. В одном варианте осуществления изобретения фермент представляет собой оксидоредуктазу, в частности оксидазу; в еще одном варианте осуществления изобретения фермент производит в присутствии аналита пероксид, в частности производит пероксид водорода; таким образом, в одном варианте осуществления изобретения фермент представляет собой производящую пероксид водорода оксидазу, например глюкозооксидазу (КФ 1.1.3.4), гексозооксидазу (КФ 1.1.3.5), холестериноксидазу (КФ 1.1.3.6), галактозооксидазу (КФ 1.1.3.9), алкогольоксидазу (КФ 1.1.3.13), L-гулонолактоноксидазу (КФ 1.1.3.8), НАД(Ф)Н-оксидазу (образующую Н2О2, КФ 1.6.3.1), НАДН-оксидазу (образующую Н2О2, КФ 1.6.3.3) или каталазу (КФ 1.11.1.6). В одном варианте осуществления изобретения, рассматриваемом в других местах описания, аналит представляет собой глюкозу. Таким образом, по меньшей мере один фермент может включать в себя фермент, в частности оксидоредуктазу, имеющий в качестве субстрата глюкозу, в частности может включать в себя глюкозооксидазу и/или глюкозодегидрогеназу. В еще одном варианте осуществления изобретения фермент представляет собой глюкозооксидазу (КФ 1.1.3.4). В этом отношении можно сослаться на вышеупомянутые документы уровня техники. В частности, можно сослаться на работу

Figure 00000001
и соавт.: The Technology Behind Glucose Meters: Test Strips (Технические средства глюкометров: тест-полоски), Diabetes Technology & Therapeutics, том 10, дополнение 1, 2008, стр. 10-26. Вместе с тем, могут использоваться и другие типы ферментов и/или другие типы аналитического реагента или активных компонентов аналитического реагента.The term "enzyme" in the context of the invention refers to a biological macromolecule, in particular to a polypeptide, which catalyzes, in the presence of an analyte, a chemical reaction resulting in the formation or consumption of a compound providing a detectable signal. In one embodiment of the invention, the enzyme is an oxidoreductase, in particular an oxidase; in yet another embodiment of the invention, the enzyme produces, in the presence of an analyte, peroxide, in particular hydrogen peroxide; thus, in one embodiment, the enzyme is a hydrogen peroxide-producing oxidase, for example glucose oxidase (EC 1.1.3.4), hexose oxidase (EC 1.1.3.5), cholesterol oxidase (EC 1.1.3.6), galactose oxidase (EC 1.1.3.9), alcohol oxidase (EC 1.1.3.13), L-gulonolactone oxidase (EC 1.1.3.8), NAD (P) H-oxidase (forming Н 2 О 2 , EC 1.6.3.1), NADH-oxidase (forming Н 2 О 2 , EC 1.6. 3.3) or catalase (EC 1.11.1.6). In one embodiment of the invention, considered elsewhere in the description, the analyte is glucose. Thus, at least one enzyme may include an enzyme, in particular an oxidoreductase, having glucose as a substrate, in particular, it may include glucose oxidase and / or glucose dehydrogenase. In another embodiment, the enzyme is glucose oxidase (EC 1.1.3.4). In this regard, reference can be made to the aforementioned prior art documents. In particular, you can refer to the work
Figure 00000001
et al: The Technology Behind Glucose Meters: Test Strips, Diabetes Technology & Therapeutics, Volume 10, Supplement 1, 2008, pp. 10-26. However, other types of enzymes and / or other types of analytical reagent or active components of an analytical reagent can be used.

Термин "обеспечивающий биосовместимость слой" в контексте изобретения относится к слою, в частности крайнему наружному слою, биосенсора или его части, состоящему из биосовместимого материала. В одном варианте осуществления изобретения обеспечивающий биосовместимость слой имеет толщину от 5 нм до 100 мкм, в частности от 10 нм до 1 мкм. В одном варианте осуществления изобретения обеспечивающий биосовместимость слой по меньшей мере частично покрывает тестовое поле сенсорного модуля, в еще одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере частично покрывает сенсорный модуль, в частности полностью покрывает участки сенсорного модуля, не контактирующие с другими элементами биосенсора, прежде всего по меньшей мере частично или полностью покрывает биосенсор. В одном варианте осуществления изобретения обеспечивающий биосовместимость слой является крайним наружным слоем сенсорного модуля и/или биосенсора. Так, в одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере часть обеспечивающего биосовместимость слоя контактирует с физиологической жидкостью субъекта. В одном варианте осуществления изобретения обеспечивающий биосовместимость слой не ограничивает диффузию для аналита, как это рассматривается в других местах описания; в еще одном варианте осуществления изобретения обеспечивающий биосовместимость слой не ограничивает диффузию для малых молекул, имеющих молекулярный вес менее 2000 Да, в частности менее 1000 Да. В одном варианте осуществления изобретения обеспечивающий биосовместимость слой не содержит добавленного фермента, в частности не содержит добавленного полипептида; как должно быть ясно специалисту, это не исключает того, что молекулы фермента или полипептида диффундируют в обеспечивающий биосовместимость слой из соседних слоев, тканей или физиологических жидкостей.The term "biocompatible layer" in the context of the invention refers to a layer, in particular an outermost layer, of a biosensor or part thereof, consisting of a biocompatible material. In one embodiment, the biocompatibility layer has a thickness of 5 nm to 100 μm, in particular 10 nm to 1 μm. In one embodiment of the invention, the biocompatible layer at least partially covers the test field of the sensor module, in another embodiment of the invention at least partially covers the sensor module, in particular completely covers the areas of the sensor module that are not in contact with other elements of the biosensor, especially at least partially or completely covers the biosensor. In one embodiment, the biocompatible layer is the outermost layer of the sensor module and / or biosensor. Thus, in one embodiment of the invention, at least a portion of the biocompatibility layer is in contact with the physiological fluid of the subject. In one embodiment, the biocompatible layer does not restrict diffusion for the analyte as discussed elsewhere in the specification; in yet another embodiment of the invention, the biocompatible layer does not restrict diffusion for small molecules having a molecular weight of less than 2000 Da, in particular less than 1000 Da. In one embodiment of the invention, the biocompatibility layer contains no added enzyme, in particular no added polypeptide; as should be clear to the skilled person, this does not preclude the enzyme or polypeptide molecules diffusing into the biocompatible layer from adjacent layers, tissues, or physiological fluids.

Термин "биосовместимый материал" в контексте изобретения относится к материалу, пригодному для использования с живой тканью или в живой системе благодаря тому, что такой материал не является или является лишь в уменьшенной степени токсичным, вредным или вызывающим физиологические реакции, и/или тому, что он вызывает лишь в уменьшенной степени или не вызывает иммунологического отторжения. В одном варианте осуществления изобретения биосовместимый материал представляет собой материал, не вызывающий системного ответа организма, например инертный материал или материал, содержащий химические соединения, предотвращающие возникновение системных ответов организма в области обеспечивающего биосовместимость слоя. В еще одном варианте осуществления изобретения биосовместимый материал представляет собой материал, препятствующий прикреплению клеток к указанному обеспечивающему биосовместимость слою. В еще одном варианте осуществления изобретения, как указано выше, биосенсор содержит по меньшей мере два слоя, из которых наружным слоем является слой,The term "biocompatible material" in the context of the invention refers to a material that is suitable for use with living tissue or in a living system due to the fact that such material is not, or is only to a lesser extent toxic, harmful or inducing physiological reactions, and / or the fact that it causes only a diminished degree or does not cause immunological rejection. In one embodiment of the invention, the biocompatible material is a material that does not elicit a systemic response from the body, for example, an inert material or a material containing chemical compounds that prevent the occurrence of systemic responses of the body in the region of the biocompatible layer. In another embodiment of the invention, the biocompatible material is a material that prevents cells from attaching to said biocompatible layer. In another embodiment of the invention, as indicated above, the biosensor comprises at least two layers, of which the outer layer is a layer,

содержащий указанный полимер с боковыми группами -C(O)-NR1R2, т.е. обеспечивающий биосовместимость слой. В одном варианте осуществления изобретения вторым слоем является диффузионная мембрана, рассматриваемая в других местах описания. В одном варианте осуществления изобретения обеспечивающий биосовместимость слой и диффузионная мембрана ковалентно связаны, в частности путем фотоактивации, посредством поперечно сшиваемой боковой группы, как указано ниже.containing said polymer with side groups —C (O) —NR 1 R 2 , i. e. biocompatible layer. In one embodiment of the invention, the second layer is a diffusion membrane, discussed elsewhere in the description. In one embodiment of the invention, the biocompatibility layer and the diffusion membrane are covalently linked, in particular by photoactivation, by means of a cross-linkable side group, as described below.

Раскрытый в данном описании обеспечивающий биосовместимость слой содержит полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, где R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C1-C6-алкила, в частности состоит из такого полимера. Так, в одном варианте осуществления изобретения указанный полимер содержит незамещенные амидные боковые группы. В одном варианте осуществления изобретения максимум один из R1 и R2 представляет собой -Н. Так, в одном варианте осуществления изобретения указанный полимер содержит моно- и/или ди-N-замещенные амидные боковые группы.The biocompatible layer disclosed herein comprises a polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 , where R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 6 alkyl, in particular consisting of such a polymer. Thus, in one embodiment, said polymer contains unsubstituted amide side groups. In one embodiment, at most one of R 1 and R 2 is —H. Thus, in one embodiment, said polymer contains mono- and / or di-N-substituted amide side groups.

В контексте изобретения термин "алкил" относится к одновалентной боковой группе, полученной из алкана путем удаления атома водорода от любого атома углерода. В одном варианте осуществления изобретения алкил представляет собой насыщенную углеводородную группу с прямой или разветвленной цепью. Далее, алкильные группы представляют собой алкилы с прямой цепью, например, в частности, метил, этил, н-пропил, н-бутил, н-пентил, н-гексил, или алкильные группы с разветвленной цепью, например, -СН(СН3)2, -СН(СН2СН3)2, -С(СН3)3, -С(СН2СН3)3, -СН(СН3)(СН2СН3), -СН2СН(СН3)2, -СН2СН(СН3)(СН2СН3), -СН2СН(СН2СН3)2, -СН2С(СН3)3, -СН(СН3)СН(СН3)(СН2СН3), -СН2СН2СН(СН3)2, -СН2СН2СН(СН3)(СН2СН3), -СН2СН2С(СН3)3 или -СН(СН3)СН2СН(СН3)2. Соответственно, алкильные группы включают в себя первичные алкильные группы, вторичные алкильные группы и третичные алкильные группы. Также предусматриваемыми алкильными группами являются низшие алкильные группы, т.е. в частности, алкильные группы, имеющие не более 6 атомов углерода, прежде всего алкильные группы, имеющие не более 3 атомов углерода, предпочтительно алкильные группы с одним атомом углерода, т.е. метальные группы. В одном варианте осуществления изобретения алкил представляет собой низший алкил с прямой цепью, в частности выбранный из перечня, состоящего из н-гексила, н-пентила, н-бутила, н-пропила, этила и метила.In the context of the invention, the term "alkyl" refers to a monovalent side group derived from an alkane by removing a hydrogen atom from any carbon atom. In one embodiment, alkyl is a straight or branched chain saturated hydrocarbon group. Further, the alkyl groups are straight chain alkyls, for example, in particular methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, or branched chain alkyl groups, for example -CH (CH 3 ) 2 , -CH (CH 2 CH 3 ) 2 , -C (CH 3 ) 3 , -C (CH 2 CH 3 ) 3 , -CH (CH 3 ) (CH 2 CH 3 ), -CH 2 CH (CH 3 ) 2 , -CH 2 CH (CH 3 ) (CH 2 CH 3 ), -CH 2 CH (CH 2 CH 3 ) 2 , -CH 2 C (CH 3 ) 3 , -CH (CH 3 ) CH (CH 3 ) (CH 2 CH 3 ), -CH 2 CH 2 CH (CH 3 ) 2 , -CH 2 CH 2 CH (CH 3 ) (CH 2 CH 3 ), -CH 2 CH 2 C (CH 3 ) 3 or -CH (CH 3 ) CH 2 CH (CH 3 ) 2 . Accordingly, alkyl groups include primary alkyl groups, secondary alkyl groups, and tertiary alkyl groups. Also contemplated are lower alkyl groups, i. E. in particular alkyl groups having at most 6 carbon atoms, especially alkyl groups having at most 3 carbon atoms, preferably alkyl groups having one carbon atom, i. e. metal groups. In one embodiment, alkyl is straight chain lower alkyl, particularly selected from n-hexyl, n-pentyl, n-butyl, n-propyl, ethyl, and methyl.

В соответствии с изобретением указанный полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (II) или (IIa):According to the invention, said polymer has a chemical structure represented by formula (II) or (IIa):

Figure 00000002
Figure 00000002

где R4 представляет собой поперечно сшиваемую боковую группу, n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, причем, в частности, сумма m и n равна 1. В одном варианте осуществления изобретения n составляет от 0,5 до 0,99, m составляет от 0,5 до 0,01, а сумма m и n равна 1. Как должно быть понятно специалисту, сумма m и n может быть меньше 1, если в полимере содержатся другие боковые цепочки или боковые группы; так, в одном варианте осуществления изобретения сумма m плюс n равна максимум 1; в одном варианте осуществления изобретения сумма m плюс n равна 1, т.е. полимер только имеет боковые группы, как показано в формуле (II). В еще одном варианте осуществления изобретения полимер имеет боковые группы, как показано в формуле (IIa). Кроме того, как должно быть понятно специалисту, поперечно сшиваемая боковая группа R4 также может быть поперечно сшитой боковой группой, т.е. может представлять собой поперечно сшиваемую боковую группу после поперечного сшивания, обеспечивающего образование ковалентной связи с другой молекулой полимера или с диффузионной мембраной.where R 4 is a cross-linkable side group, n is from 0.01 to 0.99, am is from 0.99 to 0.01, in particular the sum of m and n is 1. In one embodiment, n is from 0.5 to 0.99, m is from 0.5 to 0.01, and the sum of m and n is 1. As should be understood by a person skilled in the art, the sum of m and n can be less than 1 if the polymer contains other side chains or side groups; thus, in one embodiment, the sum of m plus n is at most 1; in one embodiment, the sum of m plus n is 1, i. e. the polymer only has pendant groups as shown in formula (II). In yet another embodiment, the polymer has pendant groups as shown in formula (IIa). In addition, as will be understood by a person skilled in the art, the cross -linked side group R 4 can also be a cross-linked side group, i. E. can be a cross-linkable side group after cross-linking to form a covalent bond with another polymer molecule or with a diffusion membrane.

В одном варианте осуществления изобретения R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C13-алкила. В еще одном варианте осуществления изобретения R1 и R2 независимо выбраны из -Н, этила и метила, в частности, по меньшей мере один из R1 и R2 представляет собой метил, в частности, как R1, так и R2 представляют собой метил.In one embodiment, R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 3 alkyl. In yet another embodiment, R 1 and R 2 are independently selected from —H, ethyl and methyl, in particular at least one of R 1 and R 2 is methyl, in particular both R 1 and R 2 are methyl.

В одном варианте осуществления изобретения полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры, как указано ниже, и называемой в данном описании "мономерной композицией". В одном варианте осуществления изобретения полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры, имеющие общую структуру (I):In one embodiment, the polymer having pendant —CO — NR 1 R 2 groups is or is derived from a composition containing monomers as defined below and referred to herein as a “monomer composition”. In one embodiment, the polymer having pendant —CO — NR 1 R 2 groups is or is derived from a composition comprising monomers having the general structure (I):

Figure 00000003
Figure 00000003

где R3 - полимеризационноспособная группа. Из уровня техники известны подходящие полимеризационноспособные химические группы и методы их полимеризации. В одном варианте осуществления изобретения R3 выбран из С24-алкенильной группы.where R 3 is a polymerization group. Suitable polymerizable chemical groups and methods for polymerizing them are known in the art. In one embodiment, R 3 is selected from a C 2 -C 4 alkenyl group.

В контексте изобретения термин "алкенил" относится к углеводородной группе, образованной при удалении водорода из алкена. В одном варианте осуществления изобретения R3 выбран из винила (т.е. этенила, -СН=СН2), пропенила (-СН=СН-СН3) и изопропенила (-С(СН3)=СН2). В еще одном варианте осуществления изобретения R3 представляет собой винил; таким образом, в одном варианте осуществления изобретения полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из мономерной композиции, содержащей акриламидные мономеры, в частности содержащей мономеры моно- и/или ди-N-замещенного акриламида.In the context of the invention, the term "alkenyl" refers to a hydrocarbon group formed by the removal of hydrogen from an alkene. In one embodiment, R 3 is selected from vinyl (ie, ethenyl, —CH = CH 2 ), propenyl (—CH = CH — CH 3 ), and isopropenyl (—C (CH 3 ) = CH 2 ). In yet another embodiment, R 3 is vinyl; thus, in one embodiment, the polymer having pendant —CO — NR 1 R 2 groups is or is derived from a monomer composition containing acrylamide monomers, in particular containing monomers of mono- and / or di-N-substituted acrylamide.

В одном варианте осуществления изобретения мономерная композиция содержит множество неодинаковых мономеров, имеющих общую структуру (I), указанную выше, например по меньшей мере два неодинаковых мономера, имеющих общую структуру (I). В одном примере осуществления изобретения мономерная композиция содержит акриламидные мономеры и по меньшей мере один тип мономера моно- и/или ди-N-замещенного акриламида; или мономерная композиция содержит по меньшей мере один тип моно- и/или ди-N-замещенного мономера, где R1 и/или R2 представляет(-ют) собой C13-алкил, в варианте осуществления изобретения, улучшающем биосовместимость полимера, и по меньшей мере один тип моно- и/или ди-N-замещенного мономера, где R1 и/или R2 представляет(-ют) собой С46-алкил, в варианте осуществления изобретения, улучшающем механические свойства полимера; или мономерная композиция содержит по меньшей мере один тип моно- и/или ди-N-замещенного мономера, где R1 и R2 представляют собой C13-алкил, и по меньшей мере один тип моно- и/или ди-N-замещенного мономера, где R1 и R2 представляют собой С46-алкил.In one embodiment, the monomer composition comprises a plurality of dissimilar monomers having a general structure (I) as defined above, eg at least two dissimilar monomers having a common structure (I). In one embodiment, the monomer composition comprises acrylamide monomers and at least one type of monomer of mono- and / or di-N-substituted acrylamide; or the monomer composition contains at least one type of mono- and / or di-N-substituted monomer, where R 1 and / or R 2 is (are) C 1 -C 3 -alkyl, in an embodiment of the invention that improves biocompatibility polymer, and at least one type of mono- and / or di-N-substituted monomer, where R 1 and / or R 2 is (are) C 4 -C 6 -alkyl, in an embodiment of the invention that improves mechanical properties polymer; or the monomer composition contains at least one type of mono- and / or di-N-substituted monomer, where R 1 and R 2 are C 1 -C 3 -alkyl, and at least one type of mono- and / or di- N-substituted monomer, where R 1 and R 2 are C 4 -C 6 -alkyl.

В одном варианте осуществления изобретения мономерная композиция, рассматриваемая в данном описании, также содержит по меньшей мере один другой мономер, не соответствующий общей структуре (I). В одном варианте осуществления изобретения такой мономер представляет собой мономер, пригодный для образования поперечных связей (поперечного сшивания) и/или ветвления полимерных цепей. Из уровня техники известны оба этих типа мономеров. Так, в одном варианте осуществления изобретения мономерная композиция также содержит по меньшей мере один мономер, содержащий поперечно сшиваемую боковую группу.In one embodiment, the monomer composition described herein also contains at least one other monomer that does not correspond to the general structure (I). In one embodiment, such a monomer is a monomer suitable for cross-linking and / or branching of polymer chains. Both of these types of monomers are known in the art. Thus, in one embodiment of the invention, the monomer composition also contains at least one monomer having a cross-linkable side group.

В контексте изобретения термин "поперечно сшиваемая боковая группа" относится к химически реакционноспособной или активируемой группе, пригодной для установления ковалентной связи от молекулы, содержащей указанную поперечно сшиваемую боковую группу, к другой химической молекуле или к другой части той же молекулы. В одном варианте осуществления изобретения такая поперечная связь устанавливается с другой молекулой полимера или с диффузионной мембраной, рассматриваемой в других местах описания. Как известно из уровня техники, образование поперечных связей может достигаться путем включения в полимер боковой группы, способной вступать в реакцию с химически реакционноспособной группой, или путем включения в полимер химически реакционноспособной или активируемой боковой группы. В одном варианте осуществления изобретения поперечно сшиваемая группа представляет собой боковую группу, включающую в себя группу -ОН или -NH2, содержащуюся в полимере, который может поперечно сшиваться многофункциональным, в частности бифункциональным, сшивающим агентом, известным из уровня техники, в том числе, например, диглицидиловыми эфирами, такими как диглицидиловый эфир поли(этиленгликоля) и диглицидиловый эфир поли(пропиленгликоля), бис-альдегиды и сукцинимидиловые эфиры. В еще одном варианте осуществления изобретения поперечно сшиваемая боковая группа представляет собой активируемую боковую группу, т.е. боковую группу, которая в стандартных условиях и/или в темноте является по существу химически нереакционноспособной, но становится химически реакционноспособной после активации, например при освещении светом с соответствующей длиной волны. В одном варианте осуществления изобретения поперечно сшиваемая боковая группа выбрана из перечня, состоящего из бензофенонов, арилазидов, азидо-метилкумаринов, антрахинонов, определенных диазосоединений, диазиринов и производных псоралена. В еще одном варианте осуществления изобретения поперечно сшиваемая боковая группа представляет собой бензофеноновую боковую группу. В еще одном варианте осуществления изобретения поперечно сшиваемая боковая группа является полученной или получаемой из мономеров О-замещенного метакрилата, в частности из мономеров 4-бензоилфенилметакрилата.In the context of the invention, the term "crosslinkable side group" refers to a chemically reactive or activatable group suitable for establishing a covalent bond from a molecule containing said crosslinkable side group to another chemical molecule or to another part of the same molecule. In one embodiment of the invention, such cross-linking is established with another polymer molecule or with a diffusion membrane discussed elsewhere in the description. As is known in the art, crosslinking can be achieved by including a side group in the polymer capable of reacting with a reactive group, or by including a chemically reactive or activatable side group in the polymer. In one embodiment, the cross-linkable group is a pendant group including the —OH or —NH 2 group contained in a polymer that can be cross-linked with a multifunctional, in particular bifunctional, cross-linking agent known in the art, including, for example, diglycidyl ethers such as poly (ethylene glycol) diglycidyl ether and poly (propylene glycol) diglycidyl ether, bis-aldehydes and succinimidyl ethers. In yet another embodiment of the invention, the cross-linkable side group is an activatable side group, i. E. a side group that is substantially chemically unreactive under standard conditions and / or in the dark, but becomes chemically reactive upon activation, for example when illuminated with light of the appropriate wavelength. In one embodiment, the cross-linkable side group is selected from the list consisting of benzophenones, arylazides, azido-methylcoumarins, anthraquinones, certain diazo compounds, diazirines, and psoralen derivatives. In yet another embodiment, the cross-linkable side group is a benzophenone side group. In yet another embodiment, the crosslinkable side group is derived from or derived from O-substituted methacrylate monomers, in particular from 4-benzoylphenylmethacrylate monomers.

В одном варианте осуществления изобретения полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры моно-N- или ди-N-замещенного акриламида, в частности содержащей мономеры N,N-диметилакриламида. В еще одном варианте осуществления изобретения полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер, в частности статистический сополимер. В других вариантах осуществления изобретения такой сополимер, помимо -CO-NR1R2, содержит еще одно повторяющееся звено, которое может выполнять дополнительную функцию, такую как образование поперечных связей, улучшение биосовместимости или механического свойства, как указано выше. В еще одном варианте осуществления изобретения полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер мономеров моно-N- или ди-N-замещенного акриламида и/или мономеров О-замещенного метакрилата.In one embodiment, the polymer having pendant —CO — NR 1 R 2 groups is or is derived from a composition containing mono-N- or di-N-substituted acrylamide monomers, in particular containing N, N-dimethylacrylamide monomers. In another embodiment of the invention, the polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer, in particular a random copolymer. In other embodiments, such a copolymer, in addition to —CO — NR 1 R 2 , contains another repeating unit that may serve an additional function such as crosslinking, improving biocompatibility or mechanical property, as indicated above. In yet another embodiment, the polymer having pendant —CO — NR 1 R 2 groups is a copolymer of mono-N- or di-N-substituted acrylamide monomers and / or O-substituted methacrylate monomers.

В одном варианте осуществления изобретения полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер, полученный или получаемый из композиции, содержащей мономеры, имеющие общую структуру (I), как указано выше, и мономеры, содержащие поперечно сшиваемую боковую группу, в частности бензофеноновую боковую группу. В еще одном варианте осуществления изобретения полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, содержит от 1 до 50 мол. %, в частности от 2 до 25 мол. %, в частности от 3 до 10 мол. %, звеньев, полученных из мономеров, содержащих поперечно сшиваемую боковую группу, по отношению к общему количеству полимера, имеющего боковые группы -CO-NR1R2. В одном варианте осуществления изобретения полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (III), (IIIa), (IIIb) и/или (IIIc):In one embodiment of the invention, the polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer obtained or obtained from a composition containing monomers having the general structure (I) as defined above and monomers containing a cross-linkable pendant group , in particular a benzophenone side group. In another embodiment of the invention, the polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 contains from 1 to 50 mol. %, in particular from 2 to 25 mol. %, in particular from 3 to 10 mol. %, of units derived from monomers containing a crosslinkable side group, relative to the total amount of polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 . In one embodiment, the polymer has a chemical structure represented by formula (III), (IIIa), (IIIb) and / or (IIIc):

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

где R5 представляет собой другую полимерную молекулу или молекулу диффузионной мембраны.where R 5 represents another polymer molecule or a diffusion membrane molecule.

В одном варианте осуществления изобретения полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (III) или (IIIa). В одном варианте осуществления изобретения полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (IIIb) или (IIIc).In one embodiment, the polymer has a chemical structure represented by formula (III) or (IIIa). In one embodiment, the polymer has a chemical structure represented by formula (IIIb) or (IIIc).

Так, в одном варианте осуществления изобретения полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (IV) или (IVa):Thus, in one embodiment of the invention, the polymer has a chemical structure represented by formula (IV) or (IVa):

Figure 00000006
Figure 00000006

где n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, и где R6 представляет собой -CO-C6H5 (бензоил) или -C(OH)R5-C6H5, причем R5 - как указано в описании выше, причем, в частности, сумма m и n равна 1. В одном варианте осуществления изобретения n составляет от 0,5 до 0,99, m составляет от 0,5 до 0,01, а сумма m и n равна 1.where n is from 0.01 to 0.99, am is from 0.99 to 0.01, and where R 6 is —CO — C 6 H 5 (benzoyl) or —C (OH) R 5 —C 6 H 5 , where R 5 is as described above, in particular, the sum of m and n is 1. In one embodiment, n is from 0.5 to 0.99, m is from 0.5 to 0, 01, and the sum of m and n is 1.

В еще одном варианте осуществления изобретения полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой терполимер по меньшей мере из двух неодинаковых мономеров моно-N- или ди-N-замещенного акриламида, рассматриваемых в других местах описания, и мономеров О-замещенного метакрилата, в частности мономеров 4-бензоилфенилметакрилата.In yet another embodiment, the polymer having pendant —CO — NR 1 R 2 groups is a terpolymer of at least two dissimilar mono-N- or di-N-substituted acrylamide monomers discussed elsewhere in the description and monomers O -substituted methacrylate, in particular 4-benzoylphenylmethacrylate monomers.

Термин "аналит" в контексте изобретения относится к химическому соединению, присутствующему в жидкости, в частности физиологической жидкости. В одном варианте осуществления изобретения аналитом является органическая молекула, в частности органическая молекула, способная претерпевать окислительно-восстановительную реакцию в присутствии фермента по смыслу настоящего изобретения. В одном варианте осуществления изобретения аналитом является молекула, участвующая в метаболизме субъекта, т.е. молекула, образующаяся и/или расходуемая в ходе по меньшей мере одной химической реакции, происходящей по меньшей мере в одной ткани указанного субъекта. Кроме того, в одном варианте осуществления изобретения аналитом является низкомолекулярное химическое соединение, в частности химическое соединение с молекулярной массой менее 5000 а.е.м. (5000 Да; 1 а.е.м.=1,66×10-27 кг), в частности менее 1000 а.е.м., прежде всего менее 500 а.е.м. То есть, в одном варианте осуществления изобретения аналит не является биологической макромолекулой. В еще одном варианте осуществления изобретения указанный аналит выбран из перечня, состоящего из глюкозы, малата, этанола, аскорбиновой кислоты, холестерина, глицерина, мочевины, 3-гидроксибутирата, лактата, пирувата, кетонов и креатинина; в еще одном варианте осуществления изобретения аналит представляет собой глюкозу.The term "analyte" in the context of the invention refers to a chemical compound present in a fluid, in particular a physiological fluid. In one embodiment, the analyte is an organic molecule, in particular an organic molecule capable of undergoing a redox reaction in the presence of an enzyme within the meaning of the present invention. In one embodiment, the analyte is a molecule involved in the metabolism of a subject, i. E. a molecule formed and / or consumed in the course of at least one chemical reaction occurring in at least one tissue of the specified subject. In addition, in one embodiment of the invention, the analyte is a low molecular weight chemical, in particular a chemical with a molecular weight of less than 5000 amu. (5000 Da; 1 amu = 1.66 × 10 -27 kg), in particular less than 1000 amu, primarily less than 500 amu. That is, in one embodiment, the analyte is not a biological macromolecule. In yet another embodiment, said analyte is selected from the list consisting of glucose, malate, ethanol, ascorbic acid, cholesterol, glycerol, urea, 3-hydroxybutyrate, lactate, pyruvate, ketones, and creatinine; in yet another embodiment, the analyte is glucose.

Термин "определение" в контексте изобретения относится к количественному определению аналита в смысле определения значений количества аналита, присутствующего в пробе физиологической жидкости, т.е. к измерению количества или концентрации указанного аналита, в частности к полуколичественному или количественному измерению. Определение количества аналита может осуществляться множеством способов, известных специалисту или подробно рассматриваемых в других местах описания. В соответствии с настоящим изобретением определение количества аналита может выполняться любыми известными средствами для определения количества указанного аналита в пробе. В одном варианте осуществления изобретения определение представляет собой специфическое определение аналита в соответствии с настоящим изобретением. В одном варианте осуществления изобретения определение аналита представляет собой определение указанного аналита в живом организме (в условиях in vivo), в еще одном варианте осуществления изобретения определение аналита представляет собой непрерывное мониторирование гликемии, в частности непрерывное мониторирование гликемии в живом организме (в условиях in vivo), прежде всего у субъекта, как он определен в описании.The term "determination" in the context of the invention refers to the quantitative determination of an analyte in the sense of determining the values of the amount of analyte present in a physiological fluid sample, i. E. to measure the amount or concentration of the specified analyte, in particular to a semi-quantitative or quantitative measurement. Determination of the amount of analyte can be carried out in a variety of ways known to the person skilled in the art or discussed in detail elsewhere in the description. In accordance with the present invention, the determination of the amount of the analyte can be performed by any known means for determining the amount of the specified analyte in the sample. In one embodiment, the definition is a specific definition of an analyte in accordance with the present invention. In one embodiment of the invention, the determination of the analyte is the determination of the specified analyte in a living body (in vivo), in another embodiment of the invention, the determination of the analyte is continuous monitoring of glycemia, in particular the continuous monitoring of glycemia in a living body (in vivo) , first of all, the subject as defined in the description.

Термин "количество" в контексте изобретения включает в себя абсолютное количество аналита, относительное количество или концентрацию аналита, о котором идет речь в данном описании, а также любое значение или параметр, соотносящееся(-ийся) с ними. Такие значения или параметры включают в себя полученные путем измерений значения сигналов интенсивности, относящихся к любым конкретным физическим или химическим свойствам аналита, о котором идет речь в данном описании. Следует иметь в виду, что значения, соотносящиеся с вышеупомянутыми величинами или параметрами, также можно получать посредством любых стандартных математических операций.The term "amount" in the context of the invention includes the absolute amount of analyte, the relative amount or concentration of the analyte referred to in this description, as well as any value or parameter associated with them. Such values or parameters include measured values of intensity signals related to any particular physical or chemical properties of the analyte referred to in this description. It should be borne in mind that values related to the aforementioned quantities or parameters can also be obtained through any standard mathematical operations.

В контексте изобретения термин "физиологическая жидкость" относится к любым физиологическим жидкостям субъекта, в отношении которых известно или предполагается, что они содержат аналит по смыслу настоящего изобретения, в том числе к таким жидкостям, как интерстициальная жидкость, кровь, плазма, слезная жидкость, моча, лимфа, цереброспинальная жидкость, желчь, кал, пот и слюна. В одном варианте осуществления изобретения физиологическая жидкость представляет собой интерстициальную жидкость или кровь; так, в одном варианте осуществления изобретения физиологическая жидкость содержит по меньшей мере один состоящий из частиц компонент, в частности клетки. В еще одном варианте осуществления изобретения физиологическая жидкость представляет собой интерстициальную жидкость. Термин "проба" понятен специалисту и относится к любой подпорции физиологической жидкости, в частности взятой из организма субъекта перед нанесением указанной пробы на тест-элемент. Пробы можно получать широко известными методами, включающими, например, прокол вены или артерии, прокол кожи и т.п.In the context of the invention, the term "physiological fluid" refers to any body fluids of a subject that are known or suspected to contain an analyte within the meaning of the present invention, including such fluids as interstitial fluid, blood, plasma, lacrimal fluid, urine , lymph, cerebrospinal fluid, bile, feces, sweat and saliva. In one embodiment, the physiological fluid is interstitial fluid or blood; thus, in one embodiment of the invention, the physiological fluid contains at least one particulate component, in particular cells. In yet another embodiment, the physiological fluid is an interstitial fluid. The term "sample" is clear to the specialist and refers to any replenishment of physiological fluid, in particular taken from the body of the subject before applying the specified sample to the test element. Samples can be obtained by commonly known techniques including, for example, vein or artery puncture, skin puncture, and the like.

В ходе работы, результаты который положены в основу настоящего изобретения, было установлено, что описываемые полимеры особенно подходят в качестве биосовместимых покрытий для биосенсоров. Неожиданно было установлено, что описываемые полимеры обладают уменьшенной склонностью к обрастанию вследствие накопления биологических макромолекул и/или вследствие прилипания клеток, имеют низкую цитотоксичность и низкую активность в отношении активизации иммунной системы. Таким образом, предлагаемые в изобретении биосенсоры имеют повышенную длительность использования и низкую склонность к капсулированию.In the course of work, the results which form the basis of the present invention, it was found that the described polymers are especially suitable as biocompatible coatings for biosensors. Surprisingly, it has been found that the disclosed polymers have a reduced tendency to fouling due to the accumulation of biological macromolecules and / or due to cell adhesion, have low cytotoxicity and low activity in activating the immune system. Thus, the biosensors according to the invention have an increased durability and a low tendency to encapsulate.

Приведенные выше определения применимы, с соответствующими изменениями, к нижеследующему описанию. Дополнительные определения и пояснения, приведенные ниже, также относятся, с соответствующими изменениями, ко всем вариантам осуществления изобретения, рассмотренным в данном описании.The above definitions apply mutatis mutandis to the following description. The additional definitions and explanations below also apply mutatis mutandis to all of the embodiments disclosed herein.

Объектом настоящего изобретения также является способ изготовления имплантируемого биосенсора для определения аналита, включающий в себя по меньшей мере частичное покрытие указанного биосенсора обеспечивающим биосовместимость слоем, предлагаемым в настоящем изобретении.The subject of the present invention is also a method of manufacturing an implantable biosensor for analyte determination, comprising at least partially coating said biosensor with a biocompatible layer according to the present invention.

Способы получения полимерных слоев и покрытий на биосенсорах и/или сенсорных модулях известны из уровня техники. В данном контексте процесс формирования покрытия может быть реализован любым методом, уместным с точки зрения специалиста, в том числе методами, позволяющими создавать покрытие на месте его нахождения (in situ) путем нанесения на биосенсор раствора мономеров, которому предшествует, сопутствует или за которым следует начало полимеризации, а также путем нанесения на биосенсор предварительно изготовленной мембраны. В одном варианте осуществления изобретения способ изготовления имплантируемого биосенсора включает в себя применение по меньшей мере одного из следующих методов: метод нанесения покрытия погружением, метод нанесения покрытия напылением и контактный метод нанесения покрытия. Также может использоваться метод, выбранный из числа методов нанесения покрытия погружением, нанесения покрытия напылением, нанесения покрытия центрифугированием, нанесения покрытия печатью, нанесения покрытия ножевым устройством или капельного процесса. Вместе с тем, в принципе также могут использоваться комбинации указанных методов и/или другие методы. В одном варианте осуществления изобретения обеспечивающий биосовместимость слой образуют на диффузионной мембране. В одном варианте осуществления изобретения способ также включает в себя шаг поперечного сшивания обеспечивающего биосовместимость слой с нижележащим слоем, в частности с диффузионной мембраной, например путем облучения, в частности воздействием излучения с длиной волны 365 нм. В одном варианте осуществления изобретения способ изготовления имплантируемого биосенсора также включает дополнительный шаг экстракции неполимеризовавшихся моно- и олигомеров из обеспечивающего биосовместимость слоя биосенсора, например путем обработки биосенсора растворителем, например органическим растворителем и/или водой.Methods for producing polymer layers and coatings on biosensors and / or sensor modules are known in the art. In this context, the coating formation process can be carried out by any method that is appropriate from the point of view of a specialist, including methods that make it possible to create a coating in situ (in situ) by applying a monomer solution to the biosensor, which is preceded, accompanied or followed by the beginning polymerization, as well as by applying a pre-fabricated membrane to the biosensor. In one embodiment of the invention, a method of making an implantable biosensor includes the use of at least one of the following methods: a dip coating method, a spray coating method, and a contact coating method. A method selected from among the methods of dip coating, spray coating, spin coating, printing coating, knife coating, or drip process can also be used. However, in principle, combinations of these methods and / or other methods can also be used. In one embodiment, a biocompatible layer is formed on the diffusion membrane. In one embodiment of the invention, the method also includes the step of cross-linking the biocompatible layer with an underlying layer, in particular a diffusion membrane, for example by irradiation, in particular by irradiation with a wavelength of 365 nm. In one embodiment, the method of making an implantable biosensor also includes the additional step of extracting unpolymerized mono- and oligomers from the biocompatible layer of the biosensor, for example by treating the biosensor with a solvent, such as an organic solvent and / or water.

Объектом настоящего изобретения также является применение обеспечивающего биосовместимость слоя, соответствующего настоящему изобретению, для изготовления имплантируемого биосенсора.The subject of the present invention is also the use of the biocompatible layer according to the present invention for the manufacture of an implantable biosensor.

Настоящее изобретение также относится к применению предлагаемого в настоящем изобретении биосенсора для непрерывного определения аналита в физиологических условиях (in situ). Как указано в других местах описания, в одном варианте осуществления изобретения аналит представляет собой глюкозу.The present invention also relates to the use of a biosensor according to the present invention for the continuous determination of an analyte under physiological conditions (in situ). As indicated elsewhere in the description, in one embodiment of the invention, the analyte is glucose.

Объектом настоящего изобретения также является способ непрерывного определения аналита в организме субъекта, характеризующийся тем, что определение указанного аналита осуществляют посредством биосенсора, предлагаемого в настоящем изобретении.The subject of the present invention is also a method for the continuous determination of an analyte in a subject's body, characterized in that the determination of said analyte is carried out by means of a biosensor according to the present invention.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу непрерывного определения аналита в организме субъекта, включающему в себя:In addition, the present invention relates to a method for the continuous determination of an analyte in a subject, comprising:

(а) имплантацию биосенсора, предлагаемого в настоящем изобретении, по меньшей мере в одну ткань субъекта; и(a) implanting a biosensor of the present invention into at least one tissue of a subject; and

(б) определение указанного аналита посредством указанного сенсора.(b) determination of the specified analyte by means of the specified sensor.

Способы непрерывного определения аналита по смыслу настоящего изобретения представляют собой, в одном варианте осуществления изобретения, способы, осуществляемые в живом организме (в условиях in vivo). Кроме того, они могут включать в себя шаги, дополнительные к шагам, прямо указанным выше. Например, дополнительные шаги могут относиться, в частности, к выдаче количества или концентрации аналита на основании результата определения указанного аналита, или к выдаче сигнала тревоги в случае, если указанный результат определения аналита находится ниже первого порогового значения или выше второго порогового значения. Кроме того, один или несколько из указанных шагов может выполняться средствами автоматизации. В одном варианте осуществления изобретения указанный способ не включает в себя диагностирования заболевания на основании результат указанного измерения.Methods for the continuous determination of an analyte within the meaning of the present invention are, in one embodiment, methods carried out in vivo (in vivo). In addition, they may include steps in addition to the steps directly indicated above. For example, additional steps may relate, in particular, to the issuance of the amount or concentration of the analyte based on the determination of the specified analyte, or to the issuance of an alarm if the specified analyte determination is below the first threshold value or above the second threshold value. In addition, one or more of the above steps can be performed by automation tools. In one embodiment, the method does not include diagnosing a disease based on the result of said measurement.

В контексте изобретения термин "субъект" относится к позвоночному животному. В одном варианте осуществления изобретения субъектом является млекопитающее, в частности мышь, крыса, кошка, собака, хомяк, морская свинка, овца, коза, свинья, корова или лошадь. В частности, субъектом является примат. Прежде всего, субъектом является человек. В одном варианте осуществления изобретения субъект страдает или предположительно страдает заболеванием или состоянием, связанным с поддающимся измерению отклонением по меньшей мере одного аналита от нормального значения. В еще одном варианте осуществления изобретения субъект страдает диабетом.In the context of the invention, the term "subject" refers to a vertebrate animal. In one embodiment, the subject is a mammal, particularly a mouse, rat, cat, dog, hamster, guinea pig, sheep, goat, pig, cow, or horse. In particular, the subject is a primate. First of all, the subject is a person. In one embodiment of the invention, the subject suffers or is suspected of suffering from a disease or condition associated with a measurable deviation of at least one analyte from the normal value. In yet another embodiment, the subject is diabetic.

Термин "непрерывное определение" в контексте изобретения относится к определению аналита путем многократного использования в организме субъекта одного и того же биосенсора, в частности биосенсора, раскрытого в данном описании. Таким образом, термин "непрерывное определение" включает в себя дискретные измерения, в частности измерения, выполняемые по меньшей мере каждые 6 часов, в частности по меньшей мере каждые 2 часа, в частности по меньшей мере каждый час. Вместе с тем, этот термин также охватывает более частые измерения, в частности измерения, выполняемые по меньшей мере каждые 30 мин, в частности по меньшей мере каждые 15 мин, в частности по меньшей мере каждые 10 мин, в частности по меньшей мере каждые 5 мин. В одном варианте осуществления изобретения этот термин относится к квазинепрерывному измерению, выполняемому, в частности, каждые 30 секунд, в частности каждые 20 секунд, в частности по меньшей мере каждые 10 секунд, в частности по меньшей мере каждые 5 секунд. Вместе с тем, изобретение предусматривает возможность и более частых измерений. В одном варианте осуществления изобретения непрерывное определение аналита осуществляют посредством одного и того же биосенсора в течение по меньшей мере одной недели, в еще одном варианте по меньшей мере двух недель, в еще одном варианте по меньшей мере трех недель, в еще одном варианте по меньшей мере четырех недель.The term "continuous determination" in the context of the invention refers to the determination of an analyte by repeated use in a subject's body of the same biosensor, in particular the biosensor disclosed herein. Thus, the term "continuous determination" includes discrete measurements, in particular measurements performed at least every 6 hours, in particular at least every 2 hours, in particular at least every hour. However, this term also covers more frequent measurements, in particular measurements carried out at least every 30 minutes, in particular at least every 15 minutes, in particular at least every 10 minutes, in particular at least every 5 minutes. ... In one embodiment of the invention, this term refers to a quasi-continuous measurement carried out in particular every 30 seconds, in particular every 20 seconds, in particular at least every 10 seconds, in particular at least every 5 seconds. However, the invention provides for the possibility of more frequent measurements. In one embodiment of the invention, the continuous determination of the analyte is carried out by means of the same biosensor for at least one week, in another embodiment for at least two weeks, in another embodiment for at least three weeks, in another embodiment for at least four weeks.

Исходя из вышеизложенного, предпочтительными являются следующие варианты осуществления изобретения:Based on the foregoing, the following embodiments of the invention are preferred:

1. Биосенсор для определения аналита, содержащий сенсорный модуль, по меньшей мере частично покрытый обеспечивающим биосовместимость слоем, причем обеспечивающий биосовместимость слой содержит полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, где R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C16-алкила, в частности, где максимум один из R1 и R2 представляет собой -Н.1. A biosensor for determining an analyte comprising a sensor module at least partially covered with a biocompatible layer, the biocompatible layer comprising a polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 , where R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 6 -alkyl, in particular where at most one of R 1 and R 2 is —H.

2. Биосенсор по варианту 1, в котором R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C13-алкила.2. A biosensor according to embodiment 1, wherein R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 3 -alkyl.

3. Биосенсор по варианту 1 или 2, в котором R1 и R2 независимо выбраны из -Н, этила и метила.3. A biosensor according to embodiment 1 or 2, wherein R 1 and R 2 are independently selected from —H, ethyl and methyl.

4. Биосенсор по одному из вариантов 1-3, в котором по меньшей мере один из R1 и R2 представляет собой метил.4. A biosensor according to one of embodiments 1-3, wherein at least one of R 1 and R 2 is methyl.

5. Биосенсор по одному из вариантов 1-4, в котором R1 и R2 представляют собой метил.5. A biosensor according to one of embodiments 1-4, wherein R 1 and R 2 are methyl.

6. Биосенсор по одному из вариантов 1-5, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры, имеющие общую структуру (I):6. A biosensor according to one of embodiments 1-5, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is obtained or obtained from a composition containing monomers having the general structure (I):

Figure 00000007
Figure 00000007

где R3 - полимеризационноспособная группа, в частности выбранная из винила, пропенила и изопропенила, в частности представляющая собой винил.where R 3 is a polymerizable group, in particular selected from vinyl, propenyl and isopropenyl, in particular representing vinyl.

7. Биосенсор по одному из вариантов 1-6, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры моно-N- и/или ди-N-замещенного акриламида, в частности содержащей мономеры N,N-диметилакриламида.7. A biosensor according to one of embodiments 1-6, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is obtained or obtained from a composition containing mono-N- and / or di-N-substituted acrylamide monomers, in particular containing N, N-dimethylacrylamide monomers.

8. Биосенсор по одному из вариантов 1-7, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер, в частности статистический сополимер.8. A biosensor according to one of embodiments 1-7, wherein said polymer having pendant —CO — NR 1 R 2 groups is a copolymer, in particular a random copolymer.

9. Биосенсор по одному из вариантов 1-8, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер мономеров моно-N- или ди-N-замещенного акриламида и/или мономеров О-замещенного метакрилата.9. A biosensor according to one of embodiments 1-8, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer of mono-N- or di-N-substituted acrylamide monomers and / or O-substituted methacrylate monomers ...

10. Биосенсор по варианту 9, в котором указанные мономеры О-замещенного метакрилата представляют собой мономеры 4-бензоилфенилметакрилата.10. Biosensor according to embodiment 9, wherein said monomers of O-substituted methacrylate are monomers of 4-benzoylphenylmethacrylate.

11. Биосенсор по одному из вариантов 1-10, в котором указанный полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (II) или (IIa):11. A biosensor according to one of embodiments 1-10, wherein said polymer has a chemical structure represented by formula (II) or (IIa):

Figure 00000008
Figure 00000008

где R4 представляет собой поперечно сшиваемую или поперечно сшитую боковую группу, n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, причем, в частности, сумма m и n равна 1.where R 4 is a cross-linkable or cross-linked side group, n is from 0.01 to 0.99, am is from 0.99 to 0.01, in particular, the sum of m and n is 1.

12. Биосенсор по одному из вариантов 1-11, в котором n составляет от 0,5 до 0,99, m составляет от 0,01 до 0,5, а сумма m и n равна 1.12. A biosensor according to one of embodiments 1-11, in which n is from 0.5 to 0.99, m is from 0.01 to 0.5, and the sum of m and n is 1.

13. Биосенсор по одному из вариантов 1-12, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер, полученный или получаемый из композиции, содержащей мономеры, охарактеризованные в варианте 6 или 7, и мономеры, содержащие поперечно сшиваемую боковую группу, в частности бензофеноновую боковую группу.13. A biosensor according to one of embodiments 1-12, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer obtained or obtained from a composition containing monomers described in embodiment 6 or 7 and monomers, containing a cross-linkable side group, in particular a benzophenone side group.

14. Биосенсор по одному из вариантов 1-13, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, содержит от 1 до 50 мол. %, в частности от 2 до 25 мол. %, в частности от 3 до 10 мол. %, звеньев, полученных из мономеров, содержащих поперечно сшиваемую боковую группу, по отношению к общему количеству полимера, имеющего боковые группы -CO-NR1R2.14. Biosensor according to one of options 1-13, in which the specified polymer having side groups -CO-NR 1 R 2 contains from 1 to 50 mol. %, in particular from 2 to 25 mol. %, in particular from 3 to 10 mol. %, of units derived from monomers containing a crosslinkable side group, relative to the total amount of polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 .

15. Биосенсор по одному из вариантов 1-14, в котором указанный полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (III), (IIIa), (IIIb) и/или (IIIc):15. A biosensor according to one of embodiments 1-14, wherein said polymer has a chemical structure represented by formula (III), (IIIa), (IIIb) and / or (IIIc):

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

где n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, причем, в частности, сумма m и n равна 1; и где R5 представляет собой другую полимерную молекулу или молекулу диффузионной мембраны.where n is from 0.01 to 0.99, am is from 0.99 to 0.01, and, in particular, the sum of m and n is equal to 1; and where R 5 is another polymer or diffusion membrane molecule.

16. Биосенсор по одному из вариантов 1-15, также содержащий диффузионную мембрану, причем обеспечивающий биосовместимость слой является крайним наружным слоем.16. A biosensor according to one of embodiments 1-15, also comprising a diffusion membrane, wherein the biocompatible layer is the outermost layer.

17. Биосенсор по одному из вариантов 1-16, также содержащий диффузионную мембрану, причем указанная диффузионная мембрана содержит гидрофильный полиуретановый полимер.17. A biosensor according to one of embodiments 1-16, also comprising a diffusion membrane, said diffusion membrane comprising a hydrophilic polyurethane polymer.

18. Биосенсор по одному из вариантов 1-17, являющийся имплантируемым, в частности имплантируемым подкожно.18. Biosensor according to one of the options 1-17, which is implantable, in particular implantable subcutaneously.

19. Биосенсор по одному из вариантов 1-18, в котором указанным аналитом является аналит, имеющий молекулярный вес менее 1000 Да.19. A biosensor according to one of embodiments 1-18, wherein said analyte is an analyte having a molecular weight of less than 1000 Da.

20. Биосенсор по одному из вариантов 1-19, в котором указанный аналит выбран из перечня, состоящего из глюкозы, малата, этанола, аскорбиновой кислоты, холестерина, глицерина, мочевины, 3-гидроксибутирата, лактата, пирувата, кетонов и креатинина, в частности аналит представляет собой глюкозу.20. Biosensor according to one of options 1-19, in which said analyte is selected from the list consisting of glucose, malate, ethanol, ascorbic acid, cholesterol, glycerin, urea, 3-hydroxybutyrate, lactate, pyruvate, ketones and creatinine, in particular the analyte is glucose.

21. Биосенсор по одному из вариантов 1-20, в котором указанное определение аналита представляет определение указанного аналита в живом организме (в условиях in vivo).21. A biosensor according to one of embodiments 1-20, wherein said analyte determination is a living body (in vivo) determination of said analyte.

22. Биосенсор по одному из вариантов 1-21, в котором указанное определение аналита представляет собой непрерывное мониторирование гликемии.22. A biosensor according to one of the options 1-21, in which the specified determination of the analyte is continuous monitoring of glycemia.

23. Способ изготовления имплантируемого биосенсора для определения аналита, включающий в себя по меньшей мере частичное покрытие указанного биосенсора обеспечивающим биосовместимость слоем, причем обеспечивающий биосовместимость слой содержит полимер, имеющий боковые группы -СО-NR1R2, где R1 и R2 независимо выбраны из -Н и С16-алкила, в частности, где максимум один из R1 и R2 представляет собой -Н.23. A method of manufacturing an implantable biosensor for analyte determination, comprising at least partial coating of said biosensor with a biocompatible layer, wherein the biocompatible layer comprises a polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 , where R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 6 -alkyl, in particular where at most one of R 1 and R 2 is —H.

24. Способ по варианту 23, в котором R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C13-алкила.24. The method of embodiment 23 wherein R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 3 alkyl.

25. Способ по варианту 23 или 24, в котором R1 и R2 независимо выбраны из -Н, этила и метила.25. The method of embodiment 23 or 24, wherein R 1 and R 2 are independently selected from —H, ethyl and methyl.

26. Способ по одному из вариантов 23-25, в котором по меньшей мере один из R1 и R2 представляет собой метил.26. The method of one of embodiments 23-25, wherein at least one of R 1 and R 2 is methyl.

27. Способ по одному из вариантов 23-26, в котором R1 и R2 представляют собой метил.27. A method according to one of embodiments 23-26, wherein R 1 and R 2 are methyl.

28. Способ по одному из вариантов 23-27, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры, имеющие общую структуру (I):28. A process according to one of embodiments 23-27, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is obtained or obtained from a composition containing monomers having general structure (I):

Figure 00000011
Figure 00000011

где R3 - полимеризационноспособная группа, в частности выбранная из винила, пропенила и изопропенила, в частности представляющая собой винил.where R 3 is a polymerizable group, in particular selected from vinyl, propenyl and isopropenyl, in particular representing vinyl.

29. Способ по одному из вариантов 23-28, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры моно-N- и/или ди-N-замещенного акриламида, в частности содержащей мономеры N,N-диметилакриламида.29. The method according to one of embodiments 23-28, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is obtained or obtained from a composition containing mono-N- and / or di-N-substituted acrylamide monomers, in particular containing N, N-dimethylacrylamide monomers.

30. Способ по одному из вариантов 23-29, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер, в частности статистический сополимер.30. A method according to one of embodiments 23-29, wherein said polymer having pendant —CO — NR 1 R 2 groups is a copolymer, in particular a random copolymer.

31. Способ по одному из вариантов 23-30, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер мономеров моно-N- или ди-N-замещенного акриламида и/или мономеров О-замещенного метакрилата.31. A method according to one of embodiments 23-30, wherein said polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer of mono-N- or di-N-substituted acrylamide monomers and / or O-substituted methacrylate monomers ...

32. Способ по варианту 31, в котором указанные мономеры О-замещенного метакрилата представляют собой мономеры 4-бензоилфенилметакрилата.32. The method of embodiment 31, wherein said O-substituted methacrylate monomers are 4-benzoylphenylmethacrylate monomers.

33. Способ по одному из вариантов 23-32, в котором указанный полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (II) или (IIa):33. A method according to one of embodiments 23-32, wherein said polymer has a chemical structure represented by formula (II) or (IIa):

Figure 00000012
Figure 00000012

где R4 представляет собой поперечно сшиваемую боковую группу, n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, причем, в частности, сумма m и n равна 1.where R 4 is a cross-linkable side group, n is from 0.01 to 0.99, am is from 0.99 to 0.01, in particular the sum of m and n is 1.

34. Способ по одному из вариантов 23-33, в котором n составляет от 0,5 до 0,99, m составляет от 0,5 до 0,01, а сумма m и n равна 1.34. A method according to one of embodiments 23-33, wherein n is from 0.5 to 0.99, m is from 0.5 to 0.01, and the sum of m and n is 1.

35. Способ по одному из вариантов 23-34, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер, полученный или получаемый из композиции, содержащей мономеры, охарактеризованные в варианте 28 или 29, и мономеры, содержащие поперечно сшиваемую боковую группу, в частности бензофеноновую боковую группу.35. The method according to one of embodiments 23-34, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer obtained or obtained from a composition comprising the monomers described in embodiment 28 or 29 and monomers, containing a cross-linkable side group, in particular a benzophenone side group.

36. Способ по одному из вариантов 23-35, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, содержит от 1 до 50 мол. %, в частности от 2 до 25 мол. %, в частности от 3 до 10 мол. %, звеньев, полученных из мономеров, содержащих поперечно сшиваемую боковую группу, по отношению к общему количеству полимера, имеющего боковые группы -CO-NR1R2.36. The method according to one of options 23-35, in which the specified polymer having side groups -CO-NR 1 R 2 contains from 1 to 50 mol. %, in particular from 2 to 25 mol. %, in particular from 3 to 10 mol. %, of units derived from monomers containing a crosslinkable side group, relative to the total amount of polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 .

37. Способ по одному из вариантов 23-36, в котором указанный полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (III), (IIIa), (IIIb) и/или (IIIc):37. A method according to one of embodiments 23-36, wherein said polymer has a chemical structure represented by formula (III), (IIIa), (IIIb) and / or (IIIc):

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

где n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, причем, в частности, сумма m и n равна 1.where n is from 0.01 to 0.99, and m is from 0.99 to 0.01, in particular, the sum of m and n is equal to 1.

38. Способ по одному из вариантов 1-37, также включающий в себя по меньшей мере частичное покрытие указанного биосенсора диффузионной мембраной, причем обеспечивающий биосовместимость слой является крайним наружным слоем.38. A method according to one of embodiments 1-37, further comprising at least partially covering said biosensor with a diffusion membrane, wherein the biocompatible layer is the outermost layer.

39. Способ по варианту 38, в котором указанная диффузионная мембрана содержит гидрофильный полиуретановый полимер.39. The method of embodiment 38, wherein said diffusion membrane comprises a hydrophilic polyurethane polymer.

40. Применение обеспечивающего биосовместимость слоя для изготовления имплантируемого биосенсора, причем обеспечивающий биосовместимость слой содержит полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, где R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C16-алкила, в частности, где максимум один из R1 и R2 представляет собой -Н.40. Use of a biocompatible layer for the manufacture of an implantable biosensor, wherein the biocompatibility layer comprises a polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 , where R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 6 -alkyl, in in particular, where at most one of R 1 and R 2 is —H.

41. Применение по варианту 40, в котором R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C13-алкила.41. The use of embodiment 40 wherein R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 3 alkyl.

42. Применение по варианту 40 или 41, в котором R1 и R2 независимо выбраны из -Н, этила и метила.42. The use of embodiment 40 or 41 wherein R 1 and R 2 are independently selected from —H, ethyl and methyl.

43. Применение по одному из вариантов 40-42, в котором по меньшей мере один из R1 и R2 представляет собой метил.43. Use according to one of embodiments 40-42, wherein at least one of R 1 and R 2 is methyl.

44. Применение по одному из вариантов 40-43, в котором R1 и R2 представляют собой метил.44. Use according to one of Embodiments 40-43, wherein R 1 and R 2 are methyl.

45. Применение по одному из вариантов 40-44, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры, имеющие общую структуру (I):45. A use according to one of embodiments 40-44, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is obtained or obtained from a composition containing monomers having general structure (I):

Figure 00000015
Figure 00000015

где R3 - полимеризационноспособная группа, в частности выбранная из винила, пропенила и изопропенила, в частности представляющая собой винил.where R 3 is a polymerizable group, in particular selected from vinyl, propenyl and isopropenyl, in particular representing vinyl.

46. Применение по одному из вариантов 40-45, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры моно-N- и/или ди-N-замещенного акриламида, в частности содержащей мономеры N,N-диметилакриламида.46. The use according to one of embodiments 40-45, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is obtained or obtained from a composition containing mono-N- and / or di-N-substituted acrylamide monomers, in particular containing N, N-dimethylacrylamide monomers.

47. Применение по одному из вариантов 40-46, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер, в частности статистический сополимер.47. Use according to one of embodiments 40-46, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer, in particular a random copolymer.

48. Применение по одному из вариантов 40-47, в котором указанный полимер представляет собой линейный полимер.48. Use according to one of embodiments 40-47, wherein said polymer is a linear polymer.

49. Применение по одному из вариантов 40-48, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер мономеров моно-N- или ди-N-замещенного акриламида и/или мономеров О-замещенного метакрилата.49. Use according to one of embodiments 40-48, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer of mono-N- or di-N-substituted acrylamide monomers and / or O-substituted methacrylate monomers ...

50. Применение по варианту 49, в котором указанные мономеры О-замещенного метакрилата представляют собой мономеры 4-бензоилфенилметакрилата.50. Use according to embodiment 49, wherein said O-substituted methacrylate monomers are 4-benzoylphenylmethacrylate monomers.

51. Применение по одному из вариантов 40-50, в котором указанный полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (II) или (IIa):51. Use according to one of embodiments 40-50, wherein said polymer has a chemical structure represented by formula (II) or (IIa):

Figure 00000016
Figure 00000016

где R4 представляет собой поперечно сшиваемую боковую группу, n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, причем, в частности, сумма m и n равна 1.where R 4 is a cross-linkable side group, n is from 0.01 to 0.99, am is from 0.99 to 0.01, in particular the sum of m and n is 1.

52. Применение по одному из вариантов 40-51, в котором n составляет от 0,5 до 0,99, m составляет от 0,5 до 0,01, а сумма m и n равна 1.52. Use according to one of embodiments 40-51, wherein n is from 0.5 to 0.99, m is from 0.5 to 0.01, and the sum of m and n is 1.

53. Применение по одному из вариантов 40-52, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер, полученный или получаемый из композиции, содержащей мономеры, охарактеризованные в варианте 45 или 46, и мономеры, содержащие поперечно сшиваемую боковую группу, в частности бензофеноновую боковую группу.53. Use according to one of embodiments 40-52, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer obtained or obtained from a composition comprising the monomers described in embodiment 45 or 46 and monomers, containing a cross-linkable side group, in particular a benzophenone side group.

54. Применение по одному из вариантов 40-53, в котором полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, содержит от 1 до 50 мол. %, в частности от 2 до 25 мол. %, в частности от 3 до 10 мол. %, звеньев, полученных из мономеров, содержащих поперечно сшиваемую боковую группу, по отношению к общему количеству полимера, имеющего боковые группы -CO-NR1R2.54. The use according to one of options 40-53, in which the polymer having pendant groups -CO-NR 1 R 2 contains from 1 to 50 mol. %, in particular from 2 to 25 mol. %, in particular from 3 to 10 mol. %, of units derived from monomers containing a crosslinkable side group, relative to the total amount of polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 .

55. Применение по одному из вариантов 40-54, в котором указанный полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (III), (IIIa), (IIIb) и/или (IIIc):55. Use according to one of embodiments 40-54, wherein said polymer has a chemical structure represented by formula (III), (IIIa), (IIIb) and / or (IIIc):

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

где n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, причем, в частности, сумма m и n равна 1.where n is from 0.01 to 0.99, and m is from 0.99 to 0.01, in particular, the sum of m and n is equal to 1.

56. Применение биосенсора по одному из вариантов 1-55 для непрерывного определения аналита в физиологических условиях (in situ).56. The use of a biosensor according to one of options 1-55 for continuous determination of an analyte under physiological conditions (in situ).

57. Способ непрерывного определения аналита в организме субъекта, характеризующийся тем, что определение указанного аналита осуществляют посредством биосенсора по одному из вариантов 1-22.57. A method for continuous determination of an analyte in a subject's body, characterized in that the determination of said analyte is carried out by means of a biosensor according to one of options 1-22.

58. Способ непрерывного определения аналита в организме субъекта, включающий в себя:58. A method for continuous determination of an analyte in a subject's body, comprising:

(а) имплантацию биосенсора по одному из вариантов 1-22 по меньшей мере в одну ткань субъекта; и(a) implanting a biosensor according to one of options 1-22 into at least one tissue of a subject; and

(б) определение указанного аналита посредством указанного сенсора.(b) determination of the specified analyte by means of the specified sensor.

59. Способ по варианту 57 или 58, характеризующийся тем, что указанное непрерывное определение осуществляют посредством одного и того же биосенсора в течение по меньшей мере одной недели, в частности по меньшей мере двух недель, в частности по меньшей мере трех недель, в частности по меньшей мере четырех недель.59. A method according to embodiment 57 or 58, characterized in that said continuous determination is carried out by means of the same biosensor for at least one week, in particular at least two weeks, in particular at least three weeks, in particular for at least four weeks.

Все источники информации, цитируемые в данном описании, включены в него путем отсылки в отношении всего их содержания и конкретных сведений, указанных в данном описании.All sources of information cited in this description are included in it by reference with respect to their entire content and specific information specified in this description.

Описание чертежейDescription of drawings

Фиг. 1а: Результаты исследования адсорбции белков в экспериментах с пьезокварцевым микровзвешиванием (ПКМВ). На графиках показано изменение частоты (Δf, Гц) во времени (мин); моменты добавления белка и моменты промывки(-ок) буферным раствором показаны стрелками. Нижними кривыми в районе времени 20 мин являются кривые, представляющие эксперименты с использованием p(BUMA/HEMA/HPMA) - сополимера бутилметакрилата, гидроксиэтилметакрилата и гидроксипропилметакрилата, а верхними кривыми в районе времени 20 мин являются кривые, представляющие эксперименты с использованием p(DMAA) - сополимера диметилакриламида и бензофенонметакрилата. Испытательными белками были альбумин (на графике А) и фибриноген (на графике В).FIG. 1a: Results of a study of protein adsorption in experiments with piezoquartz microweighing (PCMW). The graphs show the change in frequency (Δf, Hz) over time (min); The times of protein addition and the times of the buffer wash (s) are indicated by arrows. The lower curves at 20 minutes are curves representing experiments using p (BUMA / HEMA / HPMA) - a copolymer of butyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate and hydroxypropyl methacrylate, and the upper curves at 20 minutes are curves representing experiments using p (DMAA) - copolymer of dimethylacrylamide and benzophenone methacrylate. The test proteins were albumin (in graph A) and fibrinogen (in graph B).

Фиг. 16: Результаты исследования адсорбции белков на полистироле (PS) в экспериментах с ПКМВ. Испытательными белками были альбумин (на графике А) и фибриноген (на графике В).FIG. 16: Results of a study of the adsorption of proteins on polystyrene (PS) in experiments with PCMV. The test proteins were albumin (in graph A) and fibrinogen (in graph B).

Фиг. 2: Результаты испытаний на адгезию клеток, проведенных на дефункционализированной стеклянной поверхности (-), на стеклянной подложке, функционализированной полимером p(BUMA/HEMA/HPMA), на стеклянной подложке, функционализированной поперечно сшитым (сетчатым) полимером p(DMAA), и на полистироле (PS) после 20-суточного периода инкубации. Для съемки использовали 2,5-кратное (2.5х) или 20-кратное (20х) увеличение. Клетки, видимые при 20-кратном увеличении в случае с полимером p(DMAA), представляют собой клеточные сгустки, не сцепленные с подложкой.FIG. 2: Results of cell adhesion tests carried out on a defunctionalized glass surface (-), on a glass substrate functionalized with polymer p (BUMA / HEMA / HPMA), on a glass substrate functionalized with cross-linked (crosslinked) polymer p (DMAA), and on polystyrene (PS) after a 20-day incubation period. For shooting, a 2.5x (2.5x) or 20x (20x) magnification was used. The cells, visible at 20x magnification in the case of polymer p (DMAA), are cell clumps not adhered to the substrate.

Фиг. 3: Процентный рост клеток относительно контрольного образца (необработанная среда), определенный при помощи теста с 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолием (МТТ-тест) или теста с 2,3-бис-(2-метокси-4-нитро-5-сульфофенил)-2Н-тетразолий-5-карбоксанилидом (ХТТ-тест), после 24-часовой инкубации с экстрактами из образцов, покрытых полимером p(DMAA), образцов, покрытых полимером p(BUMA/HEMA/HPMA), или кусочков латекса. В качестве контрольного образца 100% использовали необработанную культуральную (питательную) среду. В качестве положительного контрольного образца использовали кусочки латекса, а в качестве отрицательного контрольного образца использовали полиэтилентерефталатные (ПЭТ) подложки без покрытия.FIG. 3: Percentage cell growth relative to the control (untreated medium) determined by the 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium test (MTT test) or the 2,3-bis test - (2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl) -2H-tetrazolium-5-carboxanilide (XTT test), after 24-hour incubation with extracts from samples coated with polymer p (DMAA), samples coated with polymer p (BUMA / HEMA / HPMA), or latex pieces. An untreated culture (nutrient) medium was used as a 100% control sample. Latex pieces were used as a positive control and uncoated polyethylene terephthalate (PET) substrates were used as a negative control.

Фиг. 4: Относительная продукция цитокинов клетками ТНР-1, контактирующими с фибриногеном, активированным полиэтилентерефталатом (ПЭТ), покрытым полимером p(BUMA/HEMA/HPMA), или полиэтилентерефталатом (ПЭТ), покрытым полимером p(DMAA). В качестве отрицательного контрольного образца использовали ПЭТ без покрытия, в качестве контрольного образца (100%) использовали фибриноген, нанесенный непосредственно на ПЭТ. ПЭТ-подложки, непосредственно покрытые фибриногеном, использовали в качестве контрольного образца (100%).FIG. 4: Relative cytokine production by THP-1 cells in contact with fibrinogen, activated polyethylene terephthalate (PET) coated with polymer p (BUMA / HEMA / HPMA), or polyethylene terephthalate (PET) coated with polymer p (DMAA). Uncoated PET was used as a negative control, and fibrinogen applied directly to PET as a control (100%). PET substrates directly coated with fibrinogen were used as a control (100%).

Ниже приведены Примеры, которые лишь иллюстрируют изобретение. Они не должны толковаться каким бы то ни было образом, ограничивающим объем охраны изобретения.Examples are given below, which only illustrate the invention. They should not be construed in any way that limits the scope of protection of the invention.

Использованные в Примерах реагентыReagents used in the Examples

p(BUMA/HEMA/HPMA): сополимер гидроксиэтилметакрилата, гидроксипропилметакрилата и бутилметакрилата, взятых в молярном отношении 90:5:5; PS: полистирол; p(DMAA): сополимер из 97% диметилакриламида и 3% бензофенонметакрилата; латекс: ACCUTech LOT 1307530704; натрий-фосфатный буфер (PBS) - буферный раствор Дульбекко без кальция или магния, производства фирмы Lonza (BE17-512F), состав: 0,2 г/л KCl, 0,2 г/л KH2PO4, 8,0 г/л NaCl, 2,16 г/л Na2HPO4 ⋅ 7 H2O; стерильный физиологический солевой раствор (SPSS).p (BUMA / HEMA / HPMA): copolymer of hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate and butyl methacrylate, taken in a molar ratio of 90: 5: 5; PS: polystyrene; p (DMAA): copolymer of 97% dimethylacrylamide and 3% benzophenone methacrylate; latex: ACCUTech LOT 1307530704; sodium phosphate buffer (PBS) - Dulbecco's buffer solution without calcium or magnesium, manufactured by Lonza (BE17-512F), composition: 0.2 g / l KCl, 0.2 g / l KH 2 PO 4 , 8.0 g / l NaCl, 2.16 g / l Na 2 HPO 4 ⋅ 7 H 2 O; sterile physiological saline solution (SPSS).

Растворы белков: раствор альбумина: 10 мг/мл в PBS-буфере; раствор фибриногена: 0,5 мг/мл в смеси натрий-фосфатного буфера (PBS) и стерильного физиологического солевого раствора (SPSS) при отношении PBS:SPSS=1:1.Protein solutions: albumin solution: 10 mg / ml in PBS buffer; fibrinogen solution: 0.5 mg / ml in a mixture of sodium phosphate buffer (PBS) and sterile physiological saline (SPSS) at a ratio of PBS: SPSS = 1: 1.

Клетки и культуральная среда для их роста: фибробластные клетки L-929 (АТСС® CCL-1™) выдерживали в среде RPMI 1640 GlutaMAX (Gibco 72400-021) с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки ЭТС (Sigma F7524), 1% пирувата натрия (Gibco 11360-070) и 1% пенициллин-стрептомицина (Gibco 15140-122).Cells and culture medium for their growth: L-929 fibroblast cells (ATCC® CCL-1 ™) were maintained in RPMI 1640 GlutaMAX medium (Gibco 72400-021) supplemented with 10% fetal calf serum ETS (Sigma F7524), 1% sodium pyruvate (Gibco 11360-070) and 1% penicillin-streptomycin (Gibco 15140-122).

ХТТ-тест: Плотность клеток довели до приблизительно 105/мл; по 100 мкл этой суспензии использовали на каждую лунку 96-луночного планшета.XTT test: The cell density was adjusted to approximately 10 5 / ml; 100 μl of this suspension was used for each well of a 96-well plate.

Пример 1: Адсорбция белковExample 1: Adsorption of Proteins

Адсорбцию белков полимерными слоями изучали с использованием экспериментов с пьезокварцевым микровзвешиванием (ПКМВ) при помощи устройства Q-Sense QSX301. В этих экспериментах подложки для ПКМВ (производства компании Q-Sense) сначала покрывали полимером или сетчатым полимером. Снабженные покрытием образцы помещали в измерительную ячейку и возбуждали в них вибрации. Регистрировали резонансную частоту вибрации. Затем поверхность образцов покрывали буферным раствором PBS, и полимерное покрытие начинало набухать до достижения им равновесного состояния, в результате чего резонансная частота вибрации переставала изменяться. Затем начинали эксперимент в отношении адсорбции белка, снова записывая частоту вибрации и регистрируя конечную резонансную частоту вибрации в буферном растворе. Спустя примерно 15 мин поверхность образца снова покрыли буферным раствором, в измерительную ячейку добавили раствор белка и оставили его покрывающим поверхность образца примерно на 15 мин, после чего эту поверхность снова промыли буферным раствором для удаления неприкрепленных белков. Адсорбировавшиеся на поверхности образца белки приводили к уменьшению частоты, и это уменьшение коррелирует с количеством адсорбировавшихся белков. Для наших экспериментов полимер p(BUMA/HEMA/HPMA) наносили непосредственно на поверхность подложки для ПКМВ. Для функционализации подложки сетчатым полимером p(DMAA) на подложку сначала нанесли слой полистирола, на который методом центрифугирования нанесли полимер p(DMAA), который затем зафиксировали в виде сетчатой структуры путем УФ-облучения.Protein adsorption to polymer layers was studied using piezoquartz microweighing (PQMW) experiments using a Q-Sense QSX301 device. In these experiments, PCMW substrates (manufactured by Q-Sense) were first coated with a polymer or cross-linked polymer. The coated samples were placed in a measuring cell and vibrated. The resonant vibration frequency was recorded. Then the surface of the samples was covered with a buffer PBS solution, and the polymer coating began to swell until it reached an equilibrium state, as a result of which the resonant vibration frequency ceased to change. The protein adsorption experiment was then started by recording the vibration frequency again and recording the final resonant vibration frequency in the buffer solution. After about 15 minutes, the surface of the sample was again coated with the buffer solution, the protein solution was added to the measuring cell and left covering the surface of the sample for about 15 minutes, after which this surface was again washed with the buffer solution to remove unattached proteins. Proteins adsorbed on the sample surface led to a decrease in frequency, and this decrease correlates with the amount of adsorbed proteins. For our experiments, polymer p (BUMA / HEMA / HPMA) was applied directly to the surface of a PCMV substrate. To functionalize the substrate with a network polymer p (DMAA), a layer of polystyrene was first applied to the substrate, onto which polymer p (DMAA) was centrifuged, which was then fixed in the form of a network structure by UV irradiation.

Результаты экспериментов в отношении адсорбции белков для полимера p(BUMA/HEMA/HPMA) и сетчатого полимера p(DMAA) представлены на фиг. 1. Добавление на поверхность раствора альбумина привело к значительному уменьшению частоты для поверхности, покрытой полимером p(BUMA/HEMA/HPMA). Большую часть этого уменьшения удавалось вернуть обратно путем промывки поверхности буфером, но к исходному уровню частота не возвращалась, что свидетельствует о том, что небольшое количество белка необратимо адсорбировалось на поверхности, покрытой полимером p(BUMA/HEMA/HPMA). Гораздо меньшее уменьшение частоты наблюдали после добавления раствора альбумина на поверхность полимера p(DMAA), и это уменьшение удавалось полностью вернуть путем промывки буфером. Для адсорбции фибриногена уменьшение частоты, вызванное раствором белка на поверхность, покрытую полимером p(BUMA/HEMA/HPMA), не удавалось вернуть путем промывки буфером, и адсорбировавшиеся белки вызывали уменьшение частоты на 2 Гц. С другой стороны, аналогично тому, что наблюдали и с альбумином, частота вибрации образца, покрытого полимером p(DMAA), уменьшалась после воздействия на поверхность раствора белка лишь незначительно. Эту частоту удавалось вернуть обратно к исходному уровню путем удаления белков буфером. Таким образом, сетчатый полимер p(DMAA) продемонстрировал улучшенную сопротивляемость адсорбции альбумина, а также фибриногена.The experimental results for protein adsorption for polymer p (BUMA / HEMA / HPMA) and cross-linked polymer p (DMAA) are shown in FIG. 1. The addition of albumin solution to the surface resulted in a significant decrease in frequency for the surface coated with polymer p (BUMA / HEMA / HPMA). Most of this decrease could be reversed by rinsing the surface with buffer, but the frequency did not return to the initial level, which indicates that a small amount of protein was irreversibly adsorbed on the surface covered with polymer p (BUMA / HEMA / HPMA). A much smaller decrease in frequency was observed after the addition of albumin solution to the surface of polymer p (DMAA), and this decrease could be completely reversed by washing with buffer. For fibrinogen adsorption, the frequency decrease caused by the protein solution on the surface coated with polymer p (BUMA / HEMA / HPMA) could not be recovered by washing with buffer, and the adsorbed proteins caused a 2 Hz frequency decrease. On the other hand, similar to what was observed with albumin, the vibration frequency of the sample coated with polymer p (DMAA) decreased only slightly after exposure to the surface of the protein solution. It was possible to return this frequency back to the initial level by removing proteins with a buffer. Thus, reticulated polymer p (DMAA) showed improved resistance to adsorption of albumin as well as fibrinogen.

Пример 2: Адгезия клетокExample 2: Cell adhesion

Адгезию клеток исследовали на стеклянных покровных пластинках, использовавшихся в качестве подложек. Покровные пластинки состояли из кварцевого стекла и имели круглую форму диаметром 1,5 см (VWR, ECN631-1579). Между соответствующими этапами эксперимента покровные пластинки держали по одной в 24-луночных планшетах обращенными покрытием кверху и в среде с низкой запыленностью и низким содержанием микроорганизмов. Покровными пластинками оперировали посредством вакуумного пинцета. Поверхность покровных пластинок покрыли полимером p(BUMA/HEMA/HPMA) методом центрифугирования, нанеся полимер непосредственно на поверхность; для покрытия из полимера p(DMAA) поверхность покровных пластинок сначала покрыли методом центрифугирования полистиролом (PS), затем нанесли методом центрифугирования покрытие из полимера p(DMAA), опять же с последующим УФ-облучением (с длиной волны 365 нм, удельной мощностью 0,35 Вт/м2, в течение 2 мин). В качестве контрольных образцов использовали покровные пластинки без покрытия и только с полистирольным покрытием.Cell adhesion was examined on glass cover plates used as substrates. The cover plates consisted of quartz glass and were circular in shape with a diameter of 1.5 cm (VWR, ECN631-1579). Between the respective steps of the experiment, cover plates were kept one at a time in 24-well plates with the cover facing up and in a low dust and low microbial environment. Cover plates were operated with vacuum forceps. The surface of the coverslips was coated with polymer p (BUMA / HEMA / HPMA) by centrifugation, applying the polymer directly to the surface; for polymer p (DMAA) coating, the surface of the cover plates was first spun coated with polystyrene (PS), then spun coated with polymer p (DMAA), again followed by UV irradiation (365 nm, specific power 0, 35 W / m 2, for 2 min). Uncoated and only polystyrene coated coverslips were used as controls.

Во избежание загрязнения клеток микроорганизмами снабженные покрытием покровные пластинки стерилизовали путем погружения на 15 секунд в 70%-ный раствор этанола в воде или в раствор Perform (состоящий на 25% из этанола, на 35% из пропан-1-ола и на 40% из воды) и тем, что покровными пластинками оперировали в стерильном кожухе. После высушивания стерилизационного раствора покровные пластинки поместили в лунки 24-луночного планшета, содержавшие 500 мкл культуральной среды. Воздушные пузырьки удалили из-под покровных пластинок путем прижатия покровных пластинок к дну лунок пинцетом. Перед использованием снабженные покрытием покровные пластинки оставили набухать в культуральной среде приблизительно на один час.To avoid microbial contamination of cells, coated coverslips were sterilized by immersion for 15 seconds in 70% ethanol in water or Perform solution (25% ethanol, 35% propan-1-ol, and 40% water) and the fact that the cover plates were operated in a sterile casing. After drying the sterilization solution, cover plates were placed in the wells of a 24-well plate containing 500 μl of culture medium. Air bubbles were removed from under the coverslips by pressing the coverslips to the bottom of the wells with tweezers. The coated cover plates were allowed to swell in the culture medium for approximately one hour prior to use.

Клетки линии L929 выращивали в питательной среде во флаконе или сосуде Т75 до заселенности 90%. Клетки отделяли от культурального флакона путем промывки натрий-фосфатным буферным раствором Дульбекко с последующим добавлением 1 мл смеси трипсина/ЭДТА. Клетки трипсинизировали в течение приблизительно пяти минут при температуре 37°С, после чего добавили 9 мл среды. Клетки тщательно ресуспендировали и центрифугировали в течение двух минут с перегрузкой 500 g. Сгусток клеток после центрифугирования ресуспендировали в 5 мл свежей среды (сначала серологической пипеткой 10 мл с последующим ресуспендированием пипеткой Eppendorf 1 мл). Плотность клеток отрегулировали путем разбавления 2 мл ресуспендированных клеток культуральной средой в количестве 73 мл; из отрегулированной таким образом суспензии на покровные пластинки поместили порции по 1 мл, так что в каждую лунку было внесено приблизительно 30.000 клеток. После посева клетки выращивали в стандартном углекислотном (СО2) инкубаторе.L929 cells were grown in a nutrient medium in a flask or a T75 flask to a population of 90%. The cells were separated from the culture flask by washing with Dulbecco's sodium phosphate buffer solution followed by the addition of 1 ml of trypsin / EDTA mixture. The cells were trypsinized for approximately five minutes at 37 ° C, after which 9 ml of medium was added. The cells were carefully resuspended and centrifuged for two minutes with an overload of 500 g. After centrifugation, the cell clot was resuspended in 5 ml of fresh medium (first with a 10 ml serological pipette, followed by resuspension with an Eppendorf pipette 1 ml). The cell density was adjusted by diluting 2 ml of resuspended cells with 73 ml of culture medium; from the suspension thus adjusted, 1 ml portions were placed on the cover plates, so that approximately 30,000 cells were inoculated into each well. After seeding, the cells were grown in a standard carbon dioxide (CO 2 ) incubator.

Результаты этого эксперимента после 20-суточного периода инкубации представлены на фиг. 2. Как видно на приведенных изображениях, дефункционализированная поверхность стеклянной подложки была полностью, например сплошным образом, покрыта слоем клеток, и это свидетельствует о том, что эта поверхность не обладает сопротивляемостью адгезии клеток. К поверхности, покрытой полимером p(BUMA/HEMA/HPMA), клеткам спустя первые 3 суток не удавалось прикрепиться. После более долгого периода инкубации некоторые клетки смогли успешно и необратимо прикрепиться к поверхности и начали расти и размножаться. Через 20 суток клетками была покрыта большая часть поверхности, снабженной покрытием из полимера p(BUMA/HEMA/HPMA) (фиг. 2). На поверхности, покрытой сетчатым полимером p(DMAA), значительной адгезии клеток не наблюдали. Спустя 20 суток клетки смогли прикрепиться только друг к другу с образованием клеточных сгустков. При осторожном перемещении образцов наблюдали, что клеточные сгустки свободно плавали и не смогли прикрепиться к поверхности, покрытой сетчатым полимером p(DMAA). Результаты этого эксперимента продемонстрировали, что поверхность, покрытая сетчатым полимером p(DMAA), обладает сильной сопротивляемостью адгезии клеток.The results of this experiment after a 20 day incubation period are shown in FIG. 2. As can be seen in the above images, the defunctionalized surface of the glass substrate was completely, for example, in a continuous manner, covered with a layer of cells, and this indicates that this surface does not have resistance to cell adhesion. Cells failed to adhere to the surface coated with polymer p (BUMA / HEMA / HPMA) after the first 3 days. After a longer incubation period, some cells were able to successfully and irreversibly attach to the surface and began to grow and multiply. After 20 days, most of the surface coated with polymer p (BUMA / HEMA / HPMA) was coated with cells (FIG. 2). On the surface coated with reticulated polymer p (DMAA), no significant cell adhesion was observed. After 20 days, the cells were able to attach only to each other with the formation of cell clumps. By carefully moving the samples, it was observed that the cell clumps floated freely and could not attach to the surface covered with reticulated polymer p (DMAA). The results of this experiment demonstrated that the surface coated with reticulated polymer p (DMAA) has a strong resistance to cell adhesion.

Пример 3: Тест на токсичностьExample 3: Toxicity Test

Для теста на токсичность обе стороны ПЭТ-подложки (размером 2×2 см) покрыли сетчатым полимером p(DMAA), нанеся покрытие из полимера p(DMAA) методом центрифугирования с последующим воздействием УФ-излучения. Образцы перед использованием стерилизовали электронно-лучевым методом (поглощенная доза 25 кГр). Три испытательных образца погрузили в 4 мл культуральной среды на 24 часа при температуре 37°С. 1 мл инкубированной культуральной среды (элюат) перенесли в лунку свежего 96-луночного планшета, добавили фибробластные клетки линии L929 и инкубировали еще 24 часа, после чего при помощи ХТТ-теста измерили процент выживших клеток. Результаты представлены в виде процентного роста клеток, причем в качестве контрольного образца (например 100%) использовали необработанную культуральную среду. Таким образом, чем ниже значение процентного роста, тем сильнее токсическое действие образца в клетках. В качестве контрольных образцов использовали кусочки, вырезанные из латексных перчаток, и элюаты, приготовленные, как указано выше, из ПЭТ-подложек, покрытых сополимером p(BUMA/HEMA/HPMA). Например, в качестве положительного контрольного образца использовали кусочки, вырезанные из латексных перчаток, а в качестве отрицательного контрольного образца использовали ПЭТ-подложки без покрытия. Как показано на фиг. 3, покрытие из p(DMAA) не показало обнаруживаемой токсичности на клетках линии L929.For the toxicity test, both sides of a PET backing (2x2 cm) were coated with polymer p (DMAA) reticulated polymer p (DMAA) by centrifugation followed by UV exposure. Before use, the samples were sterilized by the electron beam method (absorbed dose 25 kGy). Three test samples were immersed in 4 ml of culture medium for 24 hours at 37 ° C. 1 ml of the incubated culture medium (eluate) was transferred into a well of a fresh 96-well plate, fibroblast cells of the L929 line were added and incubated for another 24 hours, after which the percentage of surviving cells was measured using the XTT test. Results are presented as percentage of cell growth, with untreated culture medium being used as a control (eg 100%). Thus, the lower the percentage growth value, the stronger the toxic effect of the sample in the cells. Pieces cut from latex gloves and eluates prepared as above from PET substrates coated with copolymer p (BUMA / HEMA / HPMA) were used as controls. For example, pieces cut from latex gloves were used as a positive control, and uncoated PET substrates were used as a negative control. As shown in FIG. 3, p (DMAA) coating showed no detectable toxicity on L929 cells.

Пример 4: Активация клеток покрытыми фибриногеном полимерамиExample 4: Activation of Cells with Fibrinogen Coated Polymers

Для анализа на провоспалительный потенциал полимеров использовали клеточную линию человека ТНР-1. Клетки ТНР-1 представляют собой моноцитарные клетки, которые могут активироваться экзогенными факторами влияния, заставляющими клетки увеличивать секрецию цитокинов в культуральную среду. Такая активация может индуцироваться непосредственно поверхностным контактом с индуцирующим материалом или растворимыми компонентами, высвобождающимися из такого материала. Еще одной возможностью является активация клеток фибриногеном, активированным за счет контакта с поверхностью полимера. Такая активация фибриногена приводит к изменению в экспонирующих конформацию центрах связывания, связывающихся с иммунными рецепторами на клетках ТНР-1, тем самым вызывая активацию клеток. Еще одной возможностью является активация клеток на поверхности покрытия за счет адсорбции фибриногена. Такое прикрепление к поверхности вызывает конформационное изменение в фибриногене, вследствие которого центры связывания экспонируются и способны связываться с иммунными рецепторами на клетках ТНР-1, тем самым вызывая активацию клеток.The human cell line THP-1 was used to analyze the proinflammatory potential of the polymers. THP-1 cells are monocytic cells that can be activated by exogenous influencing factors that cause cells to increase the secretion of cytokines into the culture medium. Such activation can be induced by direct surface contact with an inducing material or soluble components released from such material. Another possibility is the activation of cells by fibrinogen, activated by contact with the polymer surface. This activation of fibrinogen results in a change in the conformation-exhibiting binding sites that bind to immune receptors on THP-1 cells, thereby causing cell activation. Another possibility is the activation of cells on the surface of the coating due to the adsorption of fibrinogen. This attachment to the surface causes a conformational change in fibrinogen, whereby the binding sites are exposed and able to bind to immune receptors on THP-1 cells, thereby causing cell activation.

В данном эксперименте небольшие пластинчатые подложки из полиэтилентерефталата (ПЭТ) покрыли с одной стороны полимером (p(BUMA/HEMA/HPMA) или p(DMAA)). Покрытие подложек фибриногеном выполняли путем добавления на подложки раствора фибриногена в концентрации 2 мг/мл и инкубирования при температуре 37°С в течение 16 часов. Удалили излишек раствора фибриногена и добавили клетки ТНР-1. После 48-часового инкубирования при температуре 37°С в инкубаторе супернатант отделили от клеток и подвергли анализу выделившиеся в супернатант цитокины. Анализ цитокинов выполняли при помощи тест-систем "Cytometric Bead Array (СВА)" производства компании "BD Biosciences" (набор хемокинов человека и набор воспалительных цитокинов человека, оба согласно указаниям производителя). Подложки, покрытые только фибриногеном, использовали в качестве контрольных образцов.In this experiment, small sheet-like polyethylene terephthalate (PET) substrates were coated on one side with a polymer (p (BUMA / HEMA / HPMA) or p (DMAA)). The coating of the substrates with fibrinogen was performed by adding a fibrinogen solution at a concentration of 2 mg / ml to the substrates and incubating at 37 ° C for 16 hours. Excess fibrinogen solution was removed and THP-1 cells were added. After 48-hour incubation at 37 ° C in an incubator, the supernatant was separated from the cells and cytokines released into the supernatant were analyzed. Cytokine analysis was performed using Cytometric Bead Array (CBA) assays from BD Biosciences (Human Chemokine Kit and Human Inflammatory Cytokine Kit, both according to the manufacturer's instructions). Fibrinogen-only coated substrates were used as controls.

Уровни цитокинов, наблюдавшиеся на поверхностях полимеров p(BUMA/HEMA/HPMA) и p(DMAA), были нормализованы к уровням цитокинов на поверхности контрольного образца и представлены на фиг. 4. Образцы, покрытые полимерами p(BUMA/HEMA/HPMA) и p(DMAA), показали сопоставимые результаты по активации человеческого интерлейкина-1β (IL-1β), человеческого фактора некроза опухоли (TNF) и человеческого интерлейкина-8 (IL-8). Кроме того, продуцирование цитокинов моноцитарного хемоаттрактного белка-1 (МСР-1), человеческого фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) было несколько ниже на поверхности полимера p(DMAA), чем на поверхности полимера p(BUMA/HEMA/HPMA). Что интересно, на поверхности полимера p(DMAA) был показан значительно меньший уровень человеческого интерферон-γ индуцибельного белка (IP-10), чем на поверхности полимера p(BUMA/HEMA/HPMA). Результаты этого эксперимента показывают, что по сравнению с полимером p(BUMA/HEMA/HPMA) поверхность, покрытая сетчатым полимером p(DMAA), демонстрирует повышенную биосовместимость.The cytokine levels observed on the surfaces of the polymers p (BUMA / HEMA / HPMA) and p (DMAA) were normalized to the cytokine levels on the surface of the control and are shown in FIG. 4. Samples coated with polymers p (BUMA / HEMA / HPMA) and p (DMAA) showed comparable results in the activation of human interleukin-1β (IL-1β), human tumor necrosis factor (TNF) and human interleukin-8 (IL- eight). In addition, the cytokine production of monocyte chemoattract protein-1 (MCP-1), human vascular endothelial growth factor (VEGF) was slightly lower on the surface of polymer p (DMAA) than on the surface of polymer p (BUMA / HEMA / HPMA). Interestingly, a significantly lower level of human interferon-γ inducible protein (IP-10) was shown on the surface of polymer p (DMAA) than on the surface of polymer p (BUMA / HEMA / HPMA). The results of this experiment show that, compared to polymer p (BUMA / HEMA / HPMA), the surface coated with reticulated polymer p (DMAA) exhibits increased biocompatibility.

Список цитируемой литературыList of cited literature

US 2006/0198864 А1US 2006/0198864 A1

ЕР 0821234EP 0821234

ЕР 0974303EP 0974303

US 2005/0023152US 2005/0023152

US 5385846US 5385846

US 5997817US 5997817

US 10/008788US 10/008788

WO 2007/012494WO 2007/012494

WO 2009/103540WO 2009/103540

WO 2011/012269WO 2011/012269

WO 2011/012270WO 2011/012270

WO 2011/012271WO 2011/012271

EP 0354441EP 0354441

EP 0431456EP 0431456

WO 2015/005953 A1WO 2015/005953 A1

J. Hones и соавт. The Technology Behind Glucose Meters: Test Strips (Технические средства глюкометров: тест-полоски), Diabetes Technology & Therapeutics, том 10, дополнение 1, 2008, стр. 10-26.J. Hones et al. The Technology Behind Glucose Meters: Test Strips, Diabetes Technology & Therapeutics, Volume 10, Supplement 1, 2008, pp. 10-26.

Claims (21)

1. Биосенсор для определения аналита, содержащий сенсорный модуль, по меньшей мере частично покрытый обеспечивающим биосовместимость слоем, причем обеспечивающий биосовместимость слой содержит полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, где R1 и R2 независимо выбраны из -Н и C16-алкила, и имеющий химическую структуру, представленную формулой (II) или (IIa):1. A biosensor for determining an analyte comprising a sensor module at least partially covered with a biocompatible layer, the biocompatible layer comprising a polymer having side groups —CO — NR 1 R 2 , where R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 6 -alkyl, and having a chemical structure represented by formula (II) or (IIa):
Figure 00000019
Figure 00000019
где R4 представляет собой поперечно сшиваемую или поперечно сшитую боковую группу, n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, причем, в частности, сумма m и n равна 1.where R 4 is a cross-linkable or cross-linked side group, n is from 0.01 to 0.99, am is from 0.99 to 0.01, in particular, the sum of m and n is 1. 2. Биосенсор по п. 1, в котором R1 и R2 независимо выбраны из -Н и С13-алкила, в частности R1 и R2 независимо выбраны из метила, -Н и этила, в частности R1 и R2 представляют собой метил.2. Biosensor according to claim 1, in which R 1 and R 2 are independently selected from —H and C 1 -C 3 -alkyl, in particular R 1 and R 2 are independently selected from methyl, —H and ethyl, in particular R 1 and R 2 are methyl. 3. Биосенсор по п. 1 или 2, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, является полученным или получаемым из композиции, содержащей мономеры, имеющие общую структуру (I):3. A biosensor according to claim 1 or 2, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is derived or derived from a composition comprising monomers having the general structure (I):
Figure 00000020
Figure 00000020
где R3 - полимеризационноспособная группа, в частности выбранная из винила, пропенила и изопропенила, в частности представляющая собой винил.where R 3 is a polymerizable group, in particular selected from vinyl, propenyl and isopropenyl, in particular representing vinyl. 4. Биосенсор по одному из пп. 1-3, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой статистический сополимер.4. Biosensor according to one of paragraphs. 1-3, wherein said polymer having pendant —CO — NR 1 R 2 groups is a random copolymer. 5. Биосенсор по одному из пп. 1-4, в котором указанный полимер, имеющий боковые группы -CO-NR1R2, представляет собой сополимер мономеров моно-N- или ди-N-замещенного акриламида и/или мономеров О-замещенного метакрилата, причем, в частности, указанные мономеры О-замещенного метакрилата представляют собой мономеры 4-бензоилфенилметакрилата.5. Biosensor according to one of paragraphs. 1-4, wherein said polymer having pendant groups —CO — NR 1 R 2 is a copolymer of mono-N- or di-N-substituted acrylamide monomers and / or O-substituted methacrylate monomers, in particular, said O-substituted methacrylate monomers are 4-benzoylphenylmethacrylate monomers. 6. Биосенсор по одному из пп. 1-5, в котором n составляет от 0,5 до 0,99, m составляет от 0,01 до 0,5, а сумма m и n равна 1.6. Biosensor according to one of paragraphs. 1-5, in which n is from 0.5 to 0.99, m is from 0.01 to 0.5, and the sum of m and n is 1. 7. Биосенсор по одному из пп. 1-6, в котором указанный полимер имеет химическую структуру, представленную формулой (III), (IIIa), (IIIb) и/или (IIIc):7. Biosensor according to one of paragraphs. 1-6, in which said polymer has a chemical structure represented by formula (III), (IIIa), (IIIb) and / or (IIIc):
Figure 00000021
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000022
где n составляет от 0,01 до 0,99, a m составляет от 0,99 до 0,01, причем, в частности, сумма m и n равна 1; и где R5 представляет собой другую полимерную молекулу или молекулу диффузионной мембраны.where n is from 0.01 to 0.99, am is from 0.99 to 0.01, and, in particular, the sum of m and n is equal to 1; and where R 5 is another polymer or diffusion membrane molecule. 8. Биосенсор по одному из пп. 1-7, также содержащий диффузионную мембрану, причем указанная диффузионная мембрана содержит гидрофильный полиуретановый полимер.8. Biosensor according to one of paragraphs. 1-7, also comprising a diffusion membrane, said diffusion membrane comprising a hydrophilic polyurethane polymer. 9. Биосенсор по одному из пп. 1-8, являющийся имплантируемым, в частности имплантируемым подкожно.9. Biosensor according to one of paragraphs. 1-8, which is implantable, in particular implantable subcutaneously. 10. Биосенсор по одному из пп. 1-9, в котором указанный аналит выбран из перечня, состоящего из глюкозы, малата, этанола, аскорбиновой кислоты, холестерина, глицерина, мочевины, 3-гидроксибутирата, лактата, пирувата, кетонов и креатинина, в частности аналит представляет собой глюкозу, причем указанное определение аналита представляет собой, в частности, непрерывное мониторирование гликемии.10. Biosensor according to one of paragraphs. 1-9, in which the specified analyte is selected from the list consisting of glucose, malate, ethanol, ascorbic acid, cholesterol, glycerol, urea, 3-hydroxybutyrate, lactate, pyruvate, ketones and creatinine, in particular the analyte is glucose, and the specified analyte determination is, in particular, continuous monitoring of glycemia. 11. Способ изготовления имплантируемого биосенсора для определения аналита, включающий в себя по меньшей мере частичное покрытие указанного биосенсора обеспечивающим биосовместимость слоем, охарактеризованным в одном из пп. 1-7.11. A method of manufacturing an implantable biosensor for determining an analyte, comprising at least partial coating of said biosensor with a biocompatible layer as described in one of claims. 1-7. 12. Применение обеспечивающего биосовместимость слоя, охарактеризованного в одном из пп. 1-7, для изготовления имплантируемого биосенсора.12. The use of providing biocompatibility layer, characterized in one of the paragraphs. 1-7, for the manufacture of an implantable biosensor. 13. Способ непрерывного определения аналита в организме субъекта, характеризующийся тем, что определение указанного аналита осуществляют посредством биосенсора по одному из пп. 1-10.13. A method for continuous determination of an analyte in a subject's body, characterized in that the determination of said analyte is carried out by means of a biosensor according to one of claims. 1-10. 14. Способ по п. 13, характеризующийся тем, что указанное непрерывное определение осуществляют посредством одного и того же биосенсора в течение по меньшей мере одной недели, в частности по меньшей мере двух недель, в частности по меньшей мере трех недель, в частности по меньшей мере четырех недель.14. The method according to claim 13, characterized in that said continuous determination is carried out by means of the same biosensor for at least one week, in particular at least two weeks, in particular at least three weeks, in particular at least at least four weeks.
RU2020130955A 2018-02-28 2019-02-26 Biocompatibility-ensuring coating for continuous analyte measurement RU2754453C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18159263.5 2018-02-28
EP18159263 2018-02-28
PCT/EP2019/054657 WO2019166394A1 (en) 2018-02-28 2019-02-26 Biocompatibility coating for continuous analyte measurement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2754453C1 true RU2754453C1 (en) 2021-09-02

Family

ID=61691197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020130955A RU2754453C1 (en) 2018-02-28 2019-02-26 Biocompatibility-ensuring coating for continuous analyte measurement

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11925460B2 (en)
EP (1) EP3759231B1 (en)
JP (1) JP7252967B2 (en)
CN (1) CN111801425B (en)
CA (1) CA3091949A1 (en)
ES (1) ES2966036T3 (en)
RU (1) RU2754453C1 (en)
WO (1) WO2019166394A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202203850A (en) 2020-03-13 2022-02-01 瑞士商赫孚孟拉羅股份公司 Method for the preparation of a working electrode
CA3181264A1 (en) 2020-07-07 2022-01-13 Alexander Steck Analyte sensor and its manufacturing
CN112574619B (en) * 2020-12-01 2022-08-09 德莱森(北京)医疗科技有限公司 Conductive ink functional material and preparation method thereof
AU2022307657A1 (en) 2021-07-06 2024-01-04 F. Hoffmann-La Roche Ag Analyte sensor and method for manufacturing an analyte sensor
EP4115806A1 (en) 2021-07-06 2023-01-11 Roche Diabetes Care GmbH Analyte sensor and method for manufacturing an analyte sensor
EP4130729A1 (en) 2021-08-04 2023-02-08 Roche Diabetes Care GmbH Opening formation in a membrane of a biosensor
EP4140408A1 (en) 2021-08-30 2023-03-01 Roche Diabetes Care GmbH Membrane with biodegradable polymer
EP4151151A1 (en) 2021-09-21 2023-03-22 F. Hoffmann-La Roche AG Sensor with varying stiffness
EP4212095A1 (en) 2022-01-18 2023-07-19 F. Hoffmann-La Roche AG Analyte sensor and method for manufacturing an analyte sensor
WO2023122420A1 (en) 2021-12-24 2023-06-29 Roche Diabetes Care, Inc. Analyte sensor and method for manufacturing an analyte sensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2583699A1 (en) * 2010-06-16 2013-04-24 Terumo Kabushiki Kaisha Method for producing medical device
RU2485887C2 (en) * 2007-01-31 2013-06-27 Эббот Дайабитиз Кэр, Инк. Device for analyte monitoring, covered with heterocyclic nitrogen-containing polymer, and methods of its application
US20140012115A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 Medtronic Minimed, Inc. Plasma deposited adhesion promoter layers for use with analyte sensors

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US878801A (en) 1900-12-07 1908-02-11 Cornelia A Hopkins Supporting device.
DE3826922A1 (en) 1988-08-09 1990-02-22 Boehringer Mannheim Gmbh PROCESS FOR THE COLOR-RIMETRIC DETERMINATION OF AN ANALYTE BY ENZYMATIC OXIDATION
DE3940010A1 (en) 1989-12-02 1991-06-06 Boehringer Mannheim Gmbh USE OF A SLOWLY SOLUBLE SALT OF A HETEROPOLYSIC ACID TO DETERMINE AN ANALYT, CORRESPONDING DETERMINATION METHOD AND APPROPRIATE MEANS
US5385846A (en) 1993-06-03 1995-01-31 Boehringer Mannheim Corporation Biosensor and method for hematocrit determination
DE19629656A1 (en) 1996-07-23 1998-01-29 Boehringer Mannheim Gmbh Diagnostic test carrier with multilayer test field and method for the determination of analyte with its aid
US5997817A (en) 1997-12-05 1999-12-07 Roche Diagnostics Corporation Electrochemical biosensor test strip
JP4070050B2 (en) 1998-07-24 2008-04-02 テルモ株式会社 Blood glucose level measuring method and apparatus
US7875293B2 (en) 2003-05-21 2011-01-25 Dexcom, Inc. Biointerface membranes incorporating bioactive agents
US7867369B2 (en) 2003-06-20 2011-01-11 Roche Diagnostics Operations, Inc. Biosensor with multiple electrical functionalities
CN101223284A (en) 2005-05-17 2008-07-16 雷迪奥米特医学公司 Enzyme sensor including a water-containing spacer layer
DE102005035461A1 (en) 2005-07-28 2007-02-15 Roche Diagnostics Gmbh Stable NAD / NADH derivatives
EP2093284A1 (en) 2008-02-19 2009-08-26 F.Hoffmann-La Roche Ag Stabilisation of dehydrogenases with stable coenzymes
EP2459537B1 (en) 2009-07-27 2014-12-17 Roche Diagnostics GmbH Method and substances for preparation of n-substituted pyridinium compounds
EP2459728B1 (en) 2009-07-27 2013-06-05 Roche Diagnostics GmbH Enzymatic synthesis of carba-NAD
CA2769156C (en) 2009-07-27 2015-02-10 F. Hoffmann-La Roche Ag Method and substances for preparation of n-substituted pyridinium compounds
GB201015492D0 (en) * 2010-09-16 2010-10-27 Univ Edinburgh Binding and non-binding polymers
WO2015005953A1 (en) 2013-07-09 2015-01-15 Senseonics, Incorporated Purification of glucose concentration signal in an implantable fluorescence based glucose sensor
US10324058B2 (en) * 2016-04-28 2019-06-18 Medtronic Minimed, Inc. In-situ chemistry stack for continuous glucose sensors
US11179078B2 (en) * 2016-06-06 2021-11-23 Medtronic Minimed, Inc. Polycarbonate urea/urethane polymers for use with analyte sensors
EP3263712A1 (en) * 2016-06-29 2018-01-03 Roche Diabetes Care GmbH Galvanically functionalized sensors

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485887C2 (en) * 2007-01-31 2013-06-27 Эббот Дайабитиз Кэр, Инк. Device for analyte monitoring, covered with heterocyclic nitrogen-containing polymer, and methods of its application
EP2583699A1 (en) * 2010-06-16 2013-04-24 Terumo Kabushiki Kaisha Method for producing medical device
US20140012115A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 Medtronic Minimed, Inc. Plasma deposited adhesion promoter layers for use with analyte sensors

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KRISHNAN S. et al, Advances in polymers for anti-biofouling surfaces // J. Mater. Chem., 2008, 18, pp.3405-3413. *
YICHUAN HU et al, Antifouling Zwitterionic Coating via Electrochemically Mediated Atom Transfer Radical Polymerization on Enzyme-Based Glucose Sensors for Long-Time Stability in 37 C Serum // Langmuir 2016, 32, 45, pp.11763-11770. *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2966036T3 (en) 2024-04-18
CA3091949A1 (en) 2019-09-06
EP3759231B1 (en) 2023-10-18
WO2019166394A1 (en) 2019-09-06
US20200390376A1 (en) 2020-12-17
EP3759231A1 (en) 2021-01-06
JP7252967B2 (en) 2023-04-05
CN111801425B (en) 2024-02-23
JP2021514640A (en) 2021-06-17
US11925460B2 (en) 2024-03-12
EP3759231C0 (en) 2023-10-18
CN111801425A (en) 2020-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2754453C1 (en) Biocompatibility-ensuring coating for continuous analyte measurement
JP5965364B2 (en) Transcutaneous analyte monitoring system
AU2004284368B2 (en) Biosensor
US9237865B2 (en) Analyte sensors and methods for making and using them
Yang et al. The effect of lightly crosslinked poly (carboxybetaine) hydrogel coating on the performance of sensors in whole blood
RU2611038C2 (en) Improved spacer membrane for enzyme sensor in vivo
US20060029979A1 (en) Electrochemical luminescence composite material with anti-biofouling properties
US20180242913A1 (en) Method Of Making A Multi-Layer Pad For Use In Determining An Analyte Concentration
JPWO2019146788A1 (en) Protective membrane material for biosensor probes
Gao et al. A wireless magnetoelastic biosensor for rapid detection of glucose concentrations in urine samples
US11959873B2 (en) Sensor using phenazine derivative or high molecular weight redox polymer containing phenazine derivative
CN100487132C (en) Method for preparing biosensor using porous membrane immobilized enzyme
TW202203850A (en) Method for the preparation of a working electrode
AMPEROMETRIK et al. THE OPTIMIZATION OF THE ENZYME IMMOBILIZATION METHODS FOR AMPEROMETRIC GLUCOSE BIOSENSORS
Eddy Electropolymerised Films and Their Application to Biosensors
Gao et al. Biosensor